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實驗室以工業(yè)廢渣(主要含CaSO4?2H2O,還含少量SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3)為原料制?。∟H42SO4晶體和輕質(zhì)CaCO3,其實驗流程如圖所示:

已知:①金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍
金屬離子 Al3+ Fe3+ Fe2+ Ca2+
開始沉淀時pH 3.4 2.7 7.6 11.3
完全沉淀時pH 4.7 3.7 9.6 /
②已知常溫下,Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33,過量的強堿可將Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)4-:Al3++4OH-?Al(OH)4-,K=1.1×1033
回答下列問題:
(1)請寫出一條“浸取”時加快速率的措施
將廢渣研磨成更細的粉末(或適當升高溫度、或充分攪拌、或適當增大(NH42CO3溶液濃度等)
將廢渣研磨成更細的粉末(或適當升高溫度、或充分攪拌、或適當增大(NH42CO3溶液濃度等)
。
(2)“浸取”時,CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,離子方程式為
CaSO4(s)+
CO
2
-
3
(aq)?CaCO3(s)+
SO
2
-
4
(aq)
CaSO4(s)+
CO
2
-
3
(aq)?CaCO3(s)+
SO
2
-
4
(aq)
。
(3)廢渣粉末“浸取”時,反應(yīng)溫度需控制在60~70℃,若溫度過高將會使(NH42CO3分解而導(dǎo)致CaSO4的轉(zhuǎn)化率下降,合適的加熱方式為
水浴加熱
水浴加熱

(4)“濾渣1”成分是
SiO2
SiO2
(填化學(xué)式),加適量H2O2的作用是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(用離子方程式表示)。
(5)“調(diào)pH”除鐵和鋁時,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH≥
4.7
4.7
;同時,要控制溶液中的pH不能過高,否則會導(dǎo)致Al(OH)3轉(zhuǎn)化為Al(OH)4-。當c(OH-)大于
8.26×10-6
8.26×10-6
mol?L-1時,Al(OH)3開始轉(zhuǎn)化為Al(OH)4-(此時可認為Al(OH)4-離子濃度為1×10-5mol?L-1)。
(6)CaCO3用途廣泛,寫出基于其化學(xué)性質(zhì)的一種用途:
補鈣劑(或工業(yè)生產(chǎn)CaO,或高爐煉鐵時與二氧化硅反應(yīng)生成爐渣等)
補鈣劑(或工業(yè)生產(chǎn)CaO,或高爐煉鐵時與二氧化硅反應(yīng)生成爐渣等)
。

【答案】將廢渣研磨成更細的粉末(或適當升高溫度、或充分攪拌、或適當增大(NH42CO3溶液濃度等);CaSO4(s)+
CO
2
-
3
(aq)?CaCO3(s)+
SO
2
-
4
(aq);水浴加熱;SiO2;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;4.7;8.26×10-6;補鈣劑(或工業(yè)生產(chǎn)CaO,或高爐煉鐵時與二氧化硅反應(yīng)生成爐渣等)
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:1難度:0.4
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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。藥典標準規(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)量分數(shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,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):
    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
    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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