Question

【題目】硫化亞鐵煅燒得到的燒渣的主要成分為FeO、Fe3O4和Fe2O3等。利用該燒渣制備鐵紅和副產(chǎn)品無氯鉀肥的流程如下：

回答下列問題：

（1）煅燒硫化亞鐵若生成Fe2O3和SO2，則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2氣體，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。

（2）該流程中加入鐵粉的作用是____________（用離子方程式表示）。

（3）已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示。請回答下列問題：

①向濾液II中加入NH4HCO3溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________。

②向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應(yīng)進(jìn)行的操作為_________、________、洗滌、干燥等；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

（4）用含少量硫酸亞鐵和硫酸鐵的硫酸銅溶液制備CuSO4·5H2O的流程如下：

加入試劑X的目的是_____，調(diào)節(jié)溶液pH的試劑Y可能是_____（填字母編號）。

a．NaOH

b．CuO

c．NH3·H2O

d．Cu（OH）2CO3

Cu2+為0.2mol·L-1的溶液，欲除盡Fe3+（當(dāng)離子濃度小于1*10-5mol·L-1時，離子已沉淀完全，）調(diào)整溶液pH的精確范圍是_____（已知：Kap［Cu（OH）2］=2×10-20，Kap［Fe（OH）3］=8.0×10-38，lg2=0.3）。

Answer 1

【答案】（1）3.5mol（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+（3）①Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

②蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過濾（NH4）2SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl

（4）將Fe2+氧化為Fe3+bd3.3≤pH<4.5

【解析】

試題分析：（1）煅燒硫化亞鐵生成Fe2O3和SO2，反應(yīng)中1molFeS失去7mol電子，同時生成1molSO2，所以生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2氣體即0.5molSO2時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。

（2）濾液中含有鐵離子，最終要轉(zhuǎn)化為碳酸亞鐵，所以該流程中加入鐵粉的作用是還原鐵離子，反應(yīng)的用離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+。

（3）①根據(jù)流程圖可知向濾液II中加入NH4HCO3溶液生成碳酸亞鐵，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)中還有CO2和水生成，則所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

②根據(jù)溶解度曲線可知氯化銨的溶解度受溫度的影響大于硫酸鉀，所以向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應(yīng)進(jìn)行的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥等，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH4）2SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl。

（4）根據(jù)流程圖考點加入試劑X的目的是將溶液中的亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，從而最終轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀。由于制備膽礬時不能引入新雜質(zhì)，則調(diào)節(jié)溶液pH的試劑Y可能是氧化銅或堿式碳酸銅，答案選bd。根據(jù)氫氧化鐵的溶解度常數(shù)可知氫氧化鐵完全除盡時溶液中氫氧根的濃度是，所以pH＝3.3。銅離子開始沉淀時溶液中氫氧根濃度是，所以pH＝4.5，因此調(diào)整溶液pH的精確范圍是3.3≤pH<4.5。