【題目】某科研小組利用硫鐵礦(主要成分是FeS2,含Fe2O3、SiO2Al2O3等雜質(zhì))制備重要的化工原料納米Fe2O3的工藝流程如圖所示。

回答下列問題:

1)煅燒前硫鐵礦粉碎的目的是__,硫鐵礦煅燒得到的氣體需回收,該氣體在工業(yè)上的主要用途是__

2)用稀硫酸浸取硫鐵礦燒渣的主要反應(yīng)的離子方程式為__,浸取后過濾得到的濾渣的化學式為__。

3)加入FeS2的主要目的是還原濾液中的Fe3,反應(yīng)的化學方程式為:FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO48H2SO4,反應(yīng)中每消耗1molFeS2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為__,檢驗Fe3是否完全被還原,應(yīng)選擇__(填標號)。

A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液

4)加FeCO3調(diào)溶液pH5.8左右,其目的為__。

5)加入NH4HCO3生成FeCO3的離子方程式為__,若煅燒得到160g納米Fe2O3,則消耗的氣體和生成的氣體的物質(zhì)的量之比為__。

【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使硫鐵礦煅燒更加充分 工業(yè)制硫酸 Fe2O36H=2Fe33H2O SiO2 14NA8.428×1024 C 除去濾液中的Al3+ 2HCO3Fe2=FeCO3↓+CO2↑+H2O 14

【解析】

硫鐵礦煅燒,發(fā)生FeS2O2反應(yīng)生成Fe2O3SO2,加硫酸,Al2O3、Fe2O3與硫酸反應(yīng),SiO2不與硫酸反應(yīng),根據(jù)流程目的是制備納米Fe2O3,需要除去Al3,因為Fe(OH)3的溶度積小于Al(OH)3的溶度積,因此先將Fe3轉(zhuǎn)化成Fe2,加入FeS2的目的是將Fe3轉(zhuǎn)化成Fe2,加入FeCO3調(diào)節(jié)pH,使Al3Al(OH)3形式除去,加入NH4HCO3,Fe2HCO3反應(yīng)生成FeCO3,煅燒FeCO3得到Fe2O3,逐步進行分析;

(1)煅燒前粉碎硫鐵礦,增加硫鐵礦與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使硫鐵礦煅燒更加充分;FeS2O2發(fā)生4FeS211O2=2Fe2O38SO2,利用SO2制備硫酸;

(2)硫鐵礦煅燒后的燒渣為Fe2O3、Al2O3、SiO2,SiO2為酸性氧化物不與硫酸反應(yīng),Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,Al2O3與硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3,燒渣中Fe2O3為主要物質(zhì),因此加入硫酸發(fā)生的主要反應(yīng)是Fe2O36H=2Fe33H2O;浸取后的濾渣為SiO2;

(3)根據(jù)反應(yīng)方程式,FeS2S由-1價轉(zhuǎn)化成+6價,Fe2(SO4)3Fe的化合價由+3價轉(zhuǎn)化成+2價,因此消耗1molFeS2,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol×2×[6(1)]=14mol,即轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為14NA8.428×1024;檢驗Fe3是否完全被還原,則需要檢驗是否含有Fe3,即用KSCN溶液檢驗,如果溶液不變紅,則說明Fe3完全反應(yīng),反之未完全反應(yīng),答案懸C;

(4)根據(jù)上述分析,加入FeCO3的目的是調(diào)節(jié)pH,使Al3Al(OH)3形式沉淀出來;

(5)加入NH4HCO3溶液得到FeCO3,即反應(yīng)的離子方程式為2HCO3Fe2=FeCO3↓+CO2↑+H2O;煅燒FeCO3得到Fe2O3反應(yīng)方程式為4FeCO3O22Fe2O34CO2,消耗O2和生成CO2的物質(zhì)的量之比為14。

練習冊系列答案
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【題目】下列能發(fā)生酯化、加成、氧化、還原、消去5種反應(yīng)的化合物是

A. CH2=CHCH2COOH

B.

C.

D. CH2=CH-CH2-CHO

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【題目】10mL1mol·L-1HCOOH溶液中不斷滴加1mol·L-1NaOH溶液,并一直保持常溫,所加堿的體積與-lgc(H)的關(guān)系如圖所示。c(H)為溶液中水電離的c(H)。下列說法不正確的是(

A.常溫下,Ka(HCOOH)的數(shù)量級為10-4

B.a、b兩點pH均為7

C.a點到b點,水的電離程度先增大后減小

D.混合溶液的導電性逐漸增強

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【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜(Mathieson)法制備亞氯酸鈉的流程如下:

下列說法錯誤的是(

A.反應(yīng)①階段,參加反應(yīng)的NaClO3SO2的物質(zhì)的量之比為21

B.若反應(yīng)①通過原電池來實現(xiàn),則ClO2是正極產(chǎn)物

C.反應(yīng)②中的H2O2可用NaClO4代替

D.反應(yīng)②條件下,ClO2的氧化性大于H2O2

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【題目】是高爐煉鐵的重要反應(yīng)。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是

A.CO是氧化劑B.CO得到電子

C.被還原D.發(fā)生氧化反應(yīng)

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【題目】碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是世界各國研究的熱點問題。汽車尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用鈀(Pd)等金屬作催化劑可以迅速將二者轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和氮氣。

1)鈀與鎳位于同列,且在鎳的下一周期,鈀在元素周期表的位置是__,基態(tài)鎳原子的價電子的電子排布圖為__。

2C、NO的第一電離能由大到小的順序為__。

3SO2分子的VSEPR構(gòu)型為__SO3分子中心原子的雜化形式為__;N2OCO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個N相連,N2O的空間構(gòu)型為_,分子中的σ鍵和π鍵數(shù)目之比是__

4)大π鍵是3個或3個以上原子彼此平行的p軌道從側(cè)面相互重疊形成的π鍵。一氧化氮分子中,氮與氧之間形成一個σ鍵、一個2電子π鍵與一個3電子π鍵,則3電子π__(不是”)π鍵;一氧化氮可與Fe2+生成棕色[Fe(H2O)5NO]2+離子,為檢驗亞鐵離子的反應(yīng)之一,[Fe(H2O)5NO]2+離子中配位體是__。

5CO可形成熔點為-20℃,沸點為103℃的配合物Fe(CO)5,Fe(CO)5分子中鐵元素的化合價為___,屬于__晶體。

6)鈀晶體的晶胞如圖,晶胞的邊長為apmNA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則鈀單質(zhì)的密度為___g/cm3(列出計算式)。

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【題目】Ⅰ.閱讀下列材料后,回答相應(yīng)問題:一個體重50kg的健康人的體內(nèi)含鐵2g。這2g鐵在人體內(nèi)不是以單質(zhì)的形式存在的,而是以Fe2+Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,給貧血者補充鐵時,應(yīng)給予含Fe2+的亞鐵鹽,如硫酸亞鐵(FeSO4)。服用維生素C,可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,有利于鐵的吸收。

⑴人體中經(jīng)常進行的轉(zhuǎn)化,A轉(zhuǎn)化中Fe2+發(fā)生________(填氧化還原,下同)反應(yīng),B轉(zhuǎn)化中Fe3+________劑。

服用維生素C,可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,這句話指出維生素C在這一反應(yīng)中做________劑,具有________性。

Ⅱ.某化工廠排出的廢液中含有Ag+、Ba2+Cu2+三種金屬陽離子,現(xiàn)欲用CO32、OH、Cl三種不同的陰離子分別將上述金屬陽離子逐一形成沉淀除去。加入陰離子的正確順序是_____________。

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【題目】已知 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)v(H2O)表示,則正確的關(guān)系是( )

A.v(O2)= v(NH3)B.v(H2O)= v(O2)C.v(H2O)= v(NH3)D.v(NO)= v(O2)

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【題目】2019年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發(fā)展做出重要貢獻的科學家。利用廢舊二次電池[主要成分為Ni(OH)2、Fe2O3MnO2、碳粉、鋁箔等]合成電池級Ni(OH)2的工藝流程如下:

已知:

氫氧化物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ni(OH)2

Mn(OH)2

Ksp(室溫下)

4.0×10-38

1.0×10-33

1.6×10-14

2.0×10-13

(1)①已知酸浸后濾液中含有:Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+,調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,其目的是__;以下最適合作為物質(zhì)X的是____(填字母)。

A.雙氧水 B.氨水 C.鹽酸 DNiO

②若濾液中Ni2+的濃度為2molL-1,列式計算判斷此時濾渣Ⅱ中是否有Ni(OH)2沉淀:___

(2)濾渣Ⅲ的主要成分是____,氧化除錳過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______

(3)Ni(OH)2LiOH在空氣中混合加熱至700℃~800℃可制得LiNiO2(鎳酸鋰),該反應(yīng)的化學方程式為___________。

(4)鎳酸鋰是一種有較好前景的鋰離子電池正極材料。該電池在充放電過程中,發(fā)生LiNiO2Li1-xNiO2之間的轉(zhuǎn)化,充電時LiNiO2_______(填)極發(fā)生反應(yīng),該電極的電極反應(yīng)式為_____

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