粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，主要成分有Al2O3、Fe2O3、Fe3O4和SiO2等物質(zhì)。綜合利用粉煤灰不僅能夠防止環(huán)境污染，還能制得納米Fe2O3等重要物質(zhì)。
已知：①伯胺R-NH2能與Fe3+反應(yīng)：3R-NH2+Fe3++SO42-+H2O?Fe（NH2-R）3（OH）SO4+H+，生成易溶于煤油的產(chǎn)物。
②Fe3+在水溶液中能與Cl-反應(yīng)：Fe3++6Cl-?[FeCl6]3-。
（1）“酸沒”過程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為8H++Fe3O4=2Fe3++Fe2++4H2O8H++Fe3O4=2Fe3++Fe2++4H2O；濾渣的成分為SiO2SiO2。
（2）加入過量H2O2的作用是將亞鐵離子完全氧化為鐵離子，有利于與伯胺反應(yīng)，提高萃取率將亞鐵離子完全氧化為鐵離子，有利于與伯胺反應(yīng)，提高萃取率。
（3）伯胺-煤油可對浸取液進(jìn)行分離，該操作的名稱是萃取、分液萃取、分液。
（4）利用化學(xué)平衡知識(shí)分析NaCl溶液進(jìn)行反萃取的原理Fe3++6Cl-?[FeCl6]3-使鐵離子濃度下降，則3R-NH2+Fe3++SO42-+H2O?Fe（NH2-R）3（OH）SO4+H+平衡逆向移動(dòng)，鐵離子從易溶于煤油的物質(zhì)中轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)反萃取Fe3++6Cl-?[FeCl6]3-使鐵離子濃度下降，則3R-NH2+Fe3++SO42-+H2O?Fe（NH2-R）3（OH）SO4+H+平衡逆向移動(dòng)，鐵離子從易溶于煤油的物質(zhì)中轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)反萃取。
（5）向水層Ⅱ中加入N2H4可使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+并放出對環(huán)境無害的氣體，理論上氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：14：1；向所得弱酸性溶液中再通入O2即可生成FeOOH，其離子方程式為4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+。
（6）測定產(chǎn)品納米Fe2O3中含鐵量的方法：將納米Fe2O3溶于過最酸中加熱，先用過量的SnCl2將Fe3+還原成Fe2+，再加入HgCl2溶液除去過量的SnCl2，然后用標(biāo)準(zhǔn)的K2Cr2O7溶液（已加入指示劑）滴定溶液中的Fe2+．此過程發(fā)生的部分反應(yīng)為：
Sn2++2Hg2++8Cl-═Hg2Cl2↓+SnCl62-
Cr2O72-+14H++6Fe2+═2Cr3++6Fe3++7H2O
①用HgCl2除去過量的SnCl2的目的是防止滴定過程中由于Sn2+同時(shí)還原Cr2O72-而造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差防止滴定過程中由于Sn2+同時(shí)還原Cr2O72-而造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差；
②若稱取的納米Fe2O3的質(zhì)量為5.00g,配成100.0mL溶液，取出20.00mL，經(jīng)上述方法處理后，再用0.1000mol?L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，則產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.2%67.2%。
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．
【答案】8H++Fe3O4=2Fe3++Fe2++4H2O；SiO2；將亞鐵離子完全氧化為鐵離子，有利于與伯胺反應(yīng)，提高萃取率；萃取、分液；Fe3++6Cl-?[FeCl6]3-使鐵離子濃度下降，則3R-NH2+Fe3++SO42-+H2O?Fe（NH2-R）3（OH）SO4+H+平衡逆向移動(dòng)，鐵離子從易溶于煤油的物質(zhì)中轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)反萃?。?：1；4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+；防止滴定過程中由于Sn2+同時(shí)還原Cr2O72-而造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差；67.2%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：3難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有。
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）。
（3）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是。
（4）煅燒A的反應(yīng)方程式是。
（5）ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.5 -
2．我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源，已探明的儲(chǔ)量約三千萬噸，碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ?。?br />
發(fā)布：2025/1/6 7:30:5組卷：26引用：2難度：0.9 -
3．查閱資料：CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng)，但能與SiO2反應(yīng)．硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣（含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)），該燒渣可用于制取氧化鐵，具體化工生產(chǎn)工藝流程如下：
（1）焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是．
（2）若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是：（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是（除KSCN外）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.1
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