【題目】某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)晶體,設(shè)計(jì)了如下流程:

已知:(1)常溫下,金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH 見下表。

開始形成氫氧化物沉淀的pH

完全形成氫氧化物沉淀的pH

Fe2+

7.0

9.0

Fe3+

1.9

3.2

Al3+

3.3

5.0

(2)七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)的溶解度

溫度/℃

10

20

30

40

50

FeSO4·7H2O溶解度(g)

15.5

26.5

32.9

40.2

48.9

(1)溶解燒渣選用足量硫酸,寫出Fe2O3與硫酸反應(yīng)的離子方程式_______________;檢驗(yàn)溶液1中含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是___________________;

(2)固體1是制作單晶硅的主要原料,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________;

(3)試劑X是__________________;固體2是___________________;

(4)加入NaOH溶液控制pH應(yīng)不超過_________________;

(5)從溶液2中獲得晶體的的方法為______________, _____________過濾、洗滌、干燥。

【答案】Fe2O3+ 6H+=2Fe3+ +3H2O取原溶液適量于潔凈的小試管中,滴加KSCN溶液,若溶液顯紅色,則原溶液中含有Fe3+SiO2+C Si+COFeAl(OH)37.0高溫溶解冷卻結(jié)晶

【解析】

燒渣的主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,燒渣中加入足量酸,其中Fe2O3、Al2O3轉(zhuǎn)化為Fe3+、Al3+進(jìn)入溶液1,SiO2與酸不反應(yīng),固體1的成分為SiO2根據(jù)流程,從溶液2中能獲得FeSO4·7H2O,溶液2中溶質(zhì)含FeSO4,則試劑X具有還原性,能將Fe3+還原為Fe2+且不引進(jìn)新雜質(zhì),則試劑XFe;根據(jù)各金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH,加入NaOH溶液控制pH使Al3+全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而除去、Fe2+不形成沉淀控制的pH范圍在5.0~7.0之間;FeSO4·7H2O受熱易分解,FeSO4·7H2O的溶解度隨著溫度的升高明顯增大所以從溶液2中獲得FeSO4·7H2O的操作為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥;據(jù)此作答。

燒渣的主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,燒渣中加入足量酸,其中Fe2O3、Al2O3轉(zhuǎn)化為Fe3+、Al3+進(jìn)入溶液1,SiO2與酸不反應(yīng),固體1的成分為SiO2根據(jù)流程,從溶液2中能獲得FeSO4·7H2O,溶液2中溶質(zhì)含FeSO4,則試劑X具有還原性,能將Fe3+還原為Fe2+,且不引進(jìn)新雜質(zhì),則試劑XFe;根據(jù)各金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH,加入NaOH溶液控制pH使Al3+全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而除去、Fe2+不形成沉淀,控制的pH范圍在5.0~7.0之間。

(1)Fe2O3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O,離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。檢驗(yàn)Fe3+KSCN溶液,檢驗(yàn)溶液1中含Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是:取溶液1適量于潔凈的小試管中,滴加KSCN溶液,若溶液顯紅色,則溶液1中含有Fe3+

(2)固體1的成分為SiO2,SiO2制作Si的化學(xué)方程式為SiO2+2CSi+2CO↑。

(3)試劑X的作用是將Fe3+還原為Fe2+且不引進(jìn)新雜質(zhì),試劑XFe,加入Fe發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+根據(jù)各金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH,加入NaOH溶液控制pH使Al3+全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而除去、Fe2+不形成沉淀,固體2Al(OH)3。

(4)根據(jù)各金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH,加入NaOH溶液控制pH使Al3+全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而除去、Fe2+不形成沉淀,控制pH應(yīng)不超過7.0。

(5)由于FeSO4·7H2O受熱易分解,FeSO4·7H2O的溶解度隨著溫度的升高明顯增大,所以從溶液2中獲得FeSO4·7H2O的操作為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】25℃時(shí),電離平衡常數(shù):

化學(xué)式

CH3COOH

H2CO3

HClO

電離平衡常數(shù)

1.8×10﹣5

K1=4.3×10﹣7

K2=5.6×10﹣11

3.0×10﹣8

回答下列問題:

(1)物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的下列四種物質(zhì):a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa d.NaHCO3;pH由大到小的順序是:________________;(填編號(hào))

(2)體積為10mLpH=2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000mL,稀釋過程pH變化如圖.則HX的電離平衡常數(shù)_____________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常數(shù);理由是_________________,稀釋后,HX溶液中水電離出來的c(H+_______醋酸溶液水電離出來c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)理由是:_______________________

(3)25℃時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測(cè)得混合液pH=6,則溶液中c(CH3COO)﹣c(Na+)=____________________.(填準(zhǔn)確數(shù)值).

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選項(xiàng)

W

X

A

稀硫酸

NaAlO2溶液

B

稀硝酸

Fe

C

CO2

Ca(OH)2溶液

D

Cl2

Fe

A. A B. B C. C D. D

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【題目】某城市空氣污染指數(shù)20,則該空氣質(zhì)量等級(jí)為

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B.我們可以通過調(diào)節(jié)日常飲食來補(bǔ)充必需元素

C.大量服用補(bǔ)鐵劑可以使血紅蛋白輸送氧氣的能力提高

D.油脂是維持人體生命活動(dòng)不可缺少的一類物質(zhì)

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【題目】根據(jù)表中數(shù)據(jù),推測(cè)磷元素的原子半徑可能是(

元素

N

S

O

Si

原子半徑/(10-10m)

0.75

1.02

0.73

1.11

A.0.80×10-10mB.1.10×10-10m

C.1.20×10-10mD.0.70×10-10m

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(1)一定條件下,SO2與O2反應(yīng)10 min后,若SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為0.1 mol/L和0.3 mol/L,則10 min內(nèi)生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為___________;SO2的轉(zhuǎn)化率為___________。

(2)下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是_________

A.增加O2的濃度能加快反應(yīng)速率 B.降低體系溫度能加快反應(yīng)速率

C.使用催化劑能加快反應(yīng)速率 D.一定條件下達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3

(3)在反應(yīng)過程中若某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是______。

A.O2為0.2 mol/L B.SO2為0.25 mol/L

C.SO3為0.4 mol/L D.SO2、SO3均為0.15 mol/L

(4)工業(yè)制硫酸,用過量的氨水對(duì)SO2尾氣處理,請(qǐng)寫出相關(guān)的化學(xué)方程式:___________

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