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鋼鐵行業(yè)酸洗工藝產生的廢液主要含有FeCl2和HCl。以空氣和鋼鐵酸洗廢液為原料可以合成Fe2(OH)nCl6-n。工業(yè)上常加入NaNO2,以提高反應速率。
(1)向酸洗廢液中加入少量NaNO2,并通入空氣。前期發(fā)生的反應:
Ⅰ.HCl+NaNO2═HNO2+NaCl
Ⅱ.HCl+HNO2+FeCl2═FeCl3+NO+H2O
后期轉化過程如圖:
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已知:
i.催化劑加快反應的一種方式是自身參與反應最終又生成,自身的質量和化學性質并不發(fā)生改變
ii.室溫下可發(fā)生反應Fe2++NO═[Fe(NO)]2+,[Fe(NO)]2+受熱可再分解為Fe2+和NO
①反應Ⅳ的化學方程式是
2HCl+NO2+2FeCl2═2FeCl3+NO+H2O
2HCl+NO2+2FeCl2═2FeCl3+NO+H2O
。
②下列說法正確的是
abc
abc
(填字母)。
a.由反應Ⅱ可以判斷此條件下HNO2的氧化性強于Fe3+
b.加入NaNO2的主要目的是得到NO,作為后期反應的催化劑
c.后期轉化過程的總反應可表示為4FeCl2+O2+(4-2n)HCl
催化劑
2Fe2(OH)nCl6-n+(2-2n)H2O
③反應過程中需控制溫度在80℃左右。溫度不能太低的原因是
溫度低反應速率慢;溫度低生成的[Fe(NO)]2+不易分解,NO濃度低,催化效果差
溫度低反應速率慢;溫度低生成的[Fe(NO)]2+不易分解,NO濃度低,催化效果差
(寫出兩點)。
(2)為了測定產品的質量,用以下方法測定產品中鐵元素的質量分數(shù):取ag產品,加入一定量的硫酸,充分反應后加入蒸餾水稀釋,得到100mL待測液。取20mL待測液,加入足量KI溶液,充分反應后再與cmol/LNa2S2O3溶液反應,恰好消耗vmLNa2S2O3溶液。
已知:
i.Na2S2O3與I2的反應為:I2+2S2
O
2
-
3
═2I-+S4
O
2
-
6

ii.溶液酸性較強時Na2S2O3不穩(wěn)定,可發(fā)生反應:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
①加入硫酸不能過多,主要原因有兩點:
a.硫酸過多時,溶液中c(H+)濃度過大,會加快O2將I-氧化為I2,從而造成誤差。寫出O2氧化I-的離子方程式
O2+4I-+4H+═2I2+2H2O
O2+4I-+4H+═2I2+2H2O
。
b.
溶液酸性較強時Na2S2O3不穩(wěn)定,與硫酸發(fā)生反應,無法準確測定I2的含量
溶液酸性較強時Na2S2O3不穩(wěn)定,與硫酸發(fā)生反應,無法準確測定I2的含量
。
②產品中鐵元素的質量分數(shù)為
28
cv
a
%
0
.
28
cv
a
28
cv
a
%
0
.
28
cv
a

【答案】2HCl+NO2+2FeCl2═2FeCl3+NO+H2O;abc;溫度低反應速率慢;溫度低生成的[Fe(NO)]2+不易分解,NO濃度低,催化效果差;O2+4I-+4H+═2I2+2H2O;溶液酸性較強時Na2S2O3不穩(wěn)定,與硫酸發(fā)生反應,無法準確測定I2的含量;
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cv
a
%
0
.
28
cv
a
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/3 8:0:9組卷:25引用:4難度:0.5
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    菁優(yōu)網
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
     
    (填字母編號)。
    A.KMnO4溶液    B.K3[Fe(CN)6]溶液    C.KSCN溶液
    (3)第III步加FeCO3調溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
     
    。
    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質浸出消耗掉的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
    H
    2
    S
    O
    4
    135
    CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。
    實驗裝置圖如圖:
    實驗步驟:
    Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內預先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸,回流分水。
    Ⅱ.反應結束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產品。
    請回答下列問題:
    (1)儀器B的名稱為
     

    (2)分水器使用前
     
    (填“需要”或“不需要”)檢漏,步驟Ⅰ中的X的范圍為
     
    (填序號)。
    A.0~1
    B.1~2
    C.2~3
    (3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
     
    (填序號)。
    A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶,提高正丁醇的轉化率
    B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
    C.實驗過程中分水器內會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當分水器全部被水充滿時,停止反應
    (4)簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
     

    (5)本實驗粗產物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
     
    (填“能”或“不能”),理由是
     
    。
    (6)最后收集到正丁醚的產率為
     
    %(保留兩位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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