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硫酸亞鐵可用于制鐵鹽、氧化鐵顏料、媒染劑、凈水劑、防腐劑、消毒劑等。
(1)納米Fe3O4比表面積大,具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),在光學(xué)、催化劑等方面有廣泛應(yīng)用。
①化學(xué)共沉淀法制備納米Fe3O4:準(zhǔn)確稱取一定比例的FeSO4和Fe2(SO43固體混合物于三頸燒瓶中(見圖),加入蒸餾水溶解,通入N2,向燒瓶中滴加25%氨水,控制反應(yīng)的pH 在10~11,溫度為70℃制得納米Fe3O4,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為
FeSO4+Fe2(SO43+8NH3?H2O
70
Fe3O4+4(NH42SO4+4H2O
FeSO4+Fe2(SO43+8NH3?H2O
70
Fe3O4+4(NH42SO4+4H2O


②上述操作中,不能將FeSO4和Fe2(SO43混合液滴入氨水中的原因
液堿性太強(qiáng),產(chǎn)品中Fe(OH)2和Fe(OH)3雜質(zhì)較多
液堿性太強(qiáng),產(chǎn)品中Fe(OH)2和Fe(OH)3雜質(zhì)較多

(2)工業(yè)上的硫酸亞鐵溶液常含有少量的Cu2+,常用NaHS作為沉淀劑進(jìn)行處理。已知:25℃時(shí),H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10?7,Ka2=7.0×10?15,CuS的溶度積Ksp=6.3×10?22。反應(yīng)Cu2+(aq)+HS-(aq)?CuS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=
1.1×107
1.1×107
。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(3)以某工業(yè)煅燒產(chǎn)物(Fe2O3、CuO)制備FeSO4?7H2O和單質(zhì)銅的實(shí)驗(yàn)方案為
方案一:在煅燒產(chǎn)物中滴加3mol?L-1H2SO4溶液,邊加邊攪拌,至溶液顏色不再變化,再加入稍過量鐵粉,邊加邊攪拌,至溶液顏色從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,再滴加3mol?L-1H2SO4溶液,至不產(chǎn)生氣泡,過濾,濾渣為Cu,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,低溫干燥得FeSO4?7H2O;
方案二:在煅燒產(chǎn)物中滴加3mol?L-1H2SO4溶液,邊加邊攪拌,至溶液顏色不再變化,再加入稍過量鐵粉,邊加邊攪拌,至溶液顏色從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,過濾,在濾渣中加入3mol?L-1H2SO4溶液,至不產(chǎn)生氣泡,過濾,濾渣為Cu,將此時(shí)濾液與第一次濾液合并,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,低溫干燥得FeSO4?7H2O
方案一:在煅燒產(chǎn)物中滴加3mol?L-1H2SO4溶液,邊加邊攪拌,至溶液顏色不再變化,再加入稍過量鐵粉,邊加邊攪拌,至溶液顏色從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,再滴加3mol?L-1H2SO4溶液,至不產(chǎn)生氣泡,過濾,濾渣為Cu,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,低溫干燥得FeSO4?7H2O;
方案二:在煅燒產(chǎn)物中滴加3mol?L-1H2SO4溶液,邊加邊攪拌,至溶液顏色不再變化,再加入稍過量鐵粉,邊加邊攪拌,至溶液顏色從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,過濾,在濾渣中加入3mol?L-1H2SO4溶液,至不產(chǎn)生氣泡,過濾,濾渣為Cu,將此時(shí)濾液與第一次濾液合并,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,低溫干燥得FeSO4?7H2O
。(實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:鐵粉、3 mol?L?1H2SO4溶液、1 mol?L?1NaOH溶液。)
(4)干式氧化法制取高鐵酸鉀。將FeSO4和Na2O2混合后在氮?dú)饬髦屑訜岱磻?yīng),產(chǎn)物用KOH處理得到 K2FeO4,其中部分反應(yīng)為2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。若要制取2mol K2FeO4,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為
10×6.02×1023
10×6.02×1023
。

【答案】FeSO4+Fe2(SO43+8NH3?H2O
70
Fe3O4+4(NH42SO4+4H2O;液堿性太強(qiáng),產(chǎn)品中Fe(OH)2和Fe(OH)3雜質(zhì)較多;1.1×107;方案一:在煅燒產(chǎn)物中滴加3mol?L-1H2SO4溶液,邊加邊攪拌,至溶液顏色不再變化,再加入稍過量鐵粉,邊加邊攪拌,至溶液顏色從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,再滴加3mol?L-1H2SO4溶液,至不產(chǎn)生氣泡,過濾,濾渣為Cu,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,低溫干燥得FeSO4?7H2O;
方案二:在煅燒產(chǎn)物中滴加3mol?L-1H2SO4溶液,邊加邊攪拌,至溶液顏色不再變化,再加入稍過量鐵粉,邊加邊攪拌,至溶液顏色從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,過濾,在濾渣中加入3mol?L-1H2SO4溶液,至不產(chǎn)生氣泡,過濾,濾渣為Cu,將此時(shí)濾液與第一次濾液合并,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,低溫干燥得FeSO4?7H2O;10×6.02×1023
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:59引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:17引用:1難度:0.7
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    (1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)為測(cè)定過濾所得濾液中Fe2+的含量,實(shí)驗(yàn)室中常用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
     
    ;實(shí)驗(yàn)中所用酸性高錳酸鉀溶液濃度為0.10mol/L,濾液用
     
    滴定管量取20.00ml,用酸性高錳酸鉀溶液滴定到終點(diǎn)時(shí)消耗了標(biāo)準(zhǔn)的酸性高錳酸鉀溶液12.04ml,濾液中c(Fe2+)=
     

    (3)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (4)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    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
    萬全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (5)“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:24引用:2難度:0.5
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