某工廠利用制革工業(yè)污泥[含Cr（Ⅲ）]制取CrOH（H2O）5SO4的工藝流程如圖1所示：
已知：酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等。
（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有 充分?jǐn)嚢琛⑦m當(dāng)提高溶解溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度充分?jǐn)嚢?、適當(dāng)提高溶解溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度。
（2）H2O2的作用是將濾液中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O2-7，控制其他條件不變，在相同時間內(nèi)，測得溫度對Cr3+轉(zhuǎn)化率的影響如圖2所示。請分析溫度超過70℃時，Cr3+轉(zhuǎn)化率下降的原因是 H2O2在較高溫度下發(fā)生分解H2O2在較高溫度下發(fā)生分解。
（3）常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：
O
2
-
7
| 陽離子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Ca2+ |
| 開始沉淀時的pH | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 11.9 |
| 沉淀完全時的pH | 2.8 | 4.7（＞8溶解） | 10.9 | 14 |
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
（填化學(xué)式）。②用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH不能超過8，其理由是
pH超過8會使部分Al（OH）3溶解生成，影響Cr（Ⅲ）的回收再利用
A
l
O
-
2
pH超過8會使部分Al（OH）3溶解生成，影響Cr（Ⅲ）的回收再利用
。A
l
O
-
2
（4）在“除雜Ⅱ”中，當(dāng)溶液中鎂離子和鈣離子沉淀完全時，所得溶液中
c
（
C
a
2
+
）
c
（
M
g
2
+
）
2
2
。（已知：Ksp（CaF2）=1.48×10-10，Ksp（MgF2）=7.40×10-11）（5）上述流程中，加入NaOH溶液后，溶液呈堿性，Cr2
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
2+3SO2+12H2O═2CrOH（H2O）5SO4↓++2OH-。
C
r
O
2
-
4
SO
2
-
4
2+3SO2+12H2O═2CrOH（H2O）5SO4↓++2OH-。
。C
r
O
2
-
4
SO
2
-
4
【答案】充分?jǐn)嚢琛⑦m當(dāng)提高溶解溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度；H2O2在較高溫度下發(fā)生分解；Fe（OH）3、Al（OH）3；pH超過8會使部分Al（OH）3溶解生成，影響Cr（Ⅲ）的回收再利用；2；2+3SO2+12H2O═2CrOH（H2O）5SO4↓++2OH-。
A
l
O
-
2
C
r
O
2
-
4
SO
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：0引用：2難度：0.7
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)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(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)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(diào)溶液pH到5.8左右，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(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)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(yīng)加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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