【題目】用硫鐵礦(主要含F(xiàn)eS2、SiO2等)制備莫爾鹽的流程如下:

已知:“還原”時,F(xiàn)eS2與H2SO4不反應(yīng),F(xiàn)e3+通過反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被還原,其中反應(yīng)Ⅰ如下:

2Fe3++ FeS2=2S↓+3Fe2+

(1)“還原”時,pH不宜過高的原因是____________,寫出“還原”時反應(yīng)Ⅱ的離子方程式:___________。

(2)實驗測得“還原”時反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質(zhì)的量之比為2:7。計算“還原”后溶液Fe2+的濃度即可確定后面所加(NH4)2SO4的量(溶液體積變化忽略不計)。

離子

離子濃度(mol·L-1

還原前

還原后

SO42-

3.2

3.5

Fe2+

0.15

(3)稱取23.52g新制莫爾鹽,溶于水配成溶液并分成兩等份。一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀13.98g;另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定,當(dāng)Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時,消耗溶液的體積為25.00mL。試確定莫爾鹽的化學(xué)式__________。

【答案】(1)pH過高時鐵元素將沉淀導(dǎo)致產(chǎn)率降低FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+

(2)3.30 (3)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O

【解析】

試題分析:硫鐵礦(主要含F(xiàn)eS2、SiO2等)在空氣中焙燒,得二氧化硫氣體和氧化鐵、二氧化硅等固體,加硫酸溶解,過濾除去二氧化硅,得硫酸鐵溶液,硫酸鐵溶液中再加入硫鐵礦,F(xiàn)eS2把鐵離子還原為Fe2+,同時生成S沉淀,過濾,濾渣含有S、硫鐵礦,濾液中主要含有硫酸亞鐵的混合溶液,向混合溶液中加入硫酸銨,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥可得莫爾鹽,

(1)根據(jù)上面的分析可以知道,“還原”時,鐵離子做氧化劑,如果pH過高時鐵元素將沉淀導(dǎo)致產(chǎn)率降低,“還原”時FeS2把鐵離子還原為Fe2+,同時生成S沉淀,所以反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,因此,本題正確答案是:pH過高時鐵元素將沉淀導(dǎo)致產(chǎn)率降低;FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道,反應(yīng)后硫酸根的濃度比反應(yīng)前增加了3.50molL-1-3.20molL-1=0.3molL-1,根據(jù)反應(yīng)FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+可以知道,反應(yīng)中消耗Fe3+的物質(zhì)的量為2.1mol,生成的Fe2+物質(zhì)的量為2.25mol,因為Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質(zhì)的量之比為2:7,Ⅰ中消耗的鐵離子的物質(zhì)的量為0.6mol,根據(jù)反應(yīng)2Fe3++FeS2=2S↓+3Fe2+可以知道,生成Fe2+物質(zhì)的量為0.9mol,所以反應(yīng)后溶液中Fe2+物質(zhì)的量為2.25mol+0.9mol+0.15mol=3.30mol,因此,本題正確答案是:3.30;

(3)稱取23.52g新制莫爾鹽,溶于水配成溶液并分成兩等份,一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀硫酸鋇的質(zhì)量為13.98g,其物質(zhì)的量為13.98g/233g/mol=0.06mol,所以n(SO42-)=0.06mol,

另一份用0.2000molL-1K2Cr2O7酸性溶液滴定,當(dāng)Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時,消耗溶液的體積為25.00mL,根據(jù)題意,

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

6 1

n(Fe2+ 0.2000molL-1×0.025L,所以n(Fe2+)=0.005 mol×6=0.03mol,根據(jù)電荷守恒:n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-),n(NH4+)=0.06mol,n(H2O)=[(23.52g/2)-0.06mol*96g/mol-0.03mol*56g/mol-0.06mol*18g/mol]/18g/mol=0.18mol,所以n(SO42-):n(Fe2+):n(NH4+):n(H2O)=0 06 mol:0 03 mol:0 06mol:0 18 mol=2:1:2:6,所以莫爾鹽的化學(xué)式為(NH42Fe(SO426H2O[或(NH42SO4FeSO46H2O],因此,本題正確答案是:(NH42Fe(SO426H2O[或(NH42SO4FeSO46H2O].

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)選修2 -化學(xué)與技未】

I.某含錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2FeCO3、SiO2 、A12O3等。已知FeCO3、MnCO3難溶于水。一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳,主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

(1)設(shè)備中反應(yīng)后,濾液1里錳元素只以Mn2+的形式存在,且濾渣1中也無MnO2。 濾渣1的主要成分是 (填化學(xué)式)。

(2)設(shè)備1中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 。

(3)設(shè)備2中加足量雙氧水的作用是 。設(shè)計實驗方案檢驗濾液2中是否存在Fe2+: 。

(4)設(shè)備4中加入過量氫氧化鈉溶液,沉淀部分溶解,用化學(xué)平衡移動原理解釋原因: 。

(5)設(shè)備3中用陰離子膜法提取金屬錳的電解裝置如圖:

電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向;A電極是直流電源的 極。實際生產(chǎn)中,陽極以稀硫酸為電解液,陽極的電極反應(yīng)式為__ ___。

該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+ 進入陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費,寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式

II.冰銅礦的主要成分是Cu2S、FeS,含有少許Al2O3SiO2雜質(zhì)。由冰銅礦冶煉金屬銅的流程如下:

已知各離子沉淀的范圍如下表

離子

Fe3+

Fe2 +

Cu2+

開始沉淀pH

1.9

7.0

6.7

沉淀完全pH

3.4

9.0

10.0

請回答下列問題:

(1)將冰銅礦粉碎的目的是提高浸出率,另外一種提高浸出率的措施是 。

(2)溶液1的成分是 ,若向其中通入足量的CO2可以析出的沉淀是 ,此時溶液中的溶質(zhì)將變成 。

(3)沉淀1加入H2O2和稀H2SO4后,溶液中陰離子只有SO42-,金屬陽離子有Cu2+ F3+,則該過程的離子方程式為: 。

4)溶液2調(diào)節(jié)的pH范圍為 。

(5)對紅褐色沉淀進行洗滌并干燥處理,可以得到純凈的Fe(OH)3,可用于制備紅色顏料Fe2O3。檢驗紅褐色沉淀是否洗凈的方法是 。

(6)用惰性電極對溶液3進行電解,電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式為: ;當(dāng)兩極共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L氣體且陰陽兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為1: 1時,則析出的銅的質(zhì)量為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液.只用一種試劑就能加以區(qū)別,這種試劑是

A.KSCN B.BaCl2 C.NaOH D.HCI

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,反應(yīng)2A(g) B(g)+C(g)的平衡常數(shù)為1,在容積為2L的密閉容器中加入A(g)。20s時測得各組分的物質(zhì)的量如下表:下列說法正確的是

物質(zhì)

A(g)

B(g)

C(g)

物質(zhì)的量/mol

1.2

0.6

0.6

A.反應(yīng)前20s的平均速率為v(A)=0.6mol·L-1·S-1

B.20s時,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率

C.達(dá)平衡時,A(g)的轉(zhuǎn)化率為100%

D.若升高溫度,平衡常數(shù)將變?yōu)?.5,則反應(yīng)的H<0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】肼(N2H4)和氨是氮的兩種常見化合物,在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.回答下列問題:

(1)N2H4中N原子核外最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).寫出N2H4的結(jié)構(gòu)式:___________.

(2)實驗室用兩種固體制取NH3的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____________.

(3)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________.

(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性環(huán)保電池,該電池放電時,負(fù)極的反應(yīng)式為_____________.

(5)工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:

T/℃

165

175

185

195

K

111.9

74.1

50.6

34.8

①焓變△H_________0(填“>”、“<”或“=”).

②在一定溫度和壓強下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x,如圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系.α隨著x增大而增大的原因是_____________.圖中A點處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為___________.

(6)在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料,發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),測得甲容器中H2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%.

n(N2)

n(H2)

n(NH3)

1mol

3mol

0mol

0.5mol

1.5mol

1mol

0mol

0mol

4mol

①判斷乙容器中反應(yīng)進行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移動.

②達(dá)平衡時,甲、乙、丙三容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)大小順序為_____________。

(6)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計成氨氣一氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是 (填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。

(7)一定條件下,某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定體積的密閉容器中,為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動,下列措施中可采用的是 (填字母代號)。

a.增大壓強 b.適當(dāng)升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑

(8)如果某氨水的電離程度為1%,濃度為0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至開始產(chǎn)生沉淀時(不考慮溶液體積變化),溶液中的NH3·H2O的濃度為 {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2016年,我國科研團隊開創(chuàng)了以煤為原料合成氣態(tài)烯烴的新途徑。下列說法錯誤的是

A. 煤的氣化和液化是物理變化

B. 煤的干餾是在隔絕空氣條件下進行的

C. 大量燃燒煤炭是造成霧霾的重要原因

D. 發(fā)展“煤制油”工程可減少對石油產(chǎn)品的依賴

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】青蒿酸的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(

A.青蒿酸的分子式為C15H20O2

B.1mol青蒿酸最多可與3molH2加成

C.青蒿酸與互為同分異構(gòu)體

D.苯環(huán)上連有-CHO和-OH、分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境氫的青蒿酸的同分異構(gòu)體只有2種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鎳(28Ni)金屬羰基化合物[金屬元素和一氧化碳(CO)中性分子形成的一類配合物]、金屬儲氫材料[能可逆的多次吸收、儲存和釋放氫氣(H2)的合金]等領(lǐng)域用途廣泛。

(1)Ni原子基態(tài)核外電子排布式為_________________。

(2)Ni(CO)4中鎳的化合價為_____________,寫出與CO互為等電子體的中性分子、帶一個單位正電荷的陽離子、帶一個單位負(fù)電荷的陰離子各一個:__________、_____________、___________。

(3)一種儲氫合金由鎳與鑭(La)組成,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.則該晶體的化學(xué)式為_________。

(4)下列反應(yīng)常用來檢驗Ni2+,請寫出另一產(chǎn)物的化學(xué)式__________。

與Ni2+配位的N原子有_________個,該配合物中存在的化學(xué)鍵有__________(填序號)。

A共價鍵 B離子鍵 C配位鍵 D金屬鍵 E氫鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ,且氧氣中1 mol O==O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時放出熱量463 kJ,則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時吸收熱量為

A. 920 kJ B. 557 kJ C. 436 kJ D. 188 kJ

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