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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)轉變成重要的工業(yè)原料FeSO4(反應條件略)。
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活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應,請回答下列問題:
(1)第1步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
BC
BC
(填字母編號)。
A.KMnO4溶液        B.淀粉--KI溶液          C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調溶液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、硅雜質除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+
氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+

(4)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為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
FeS2+4e-=Fe+2S2-
FeS2+4e-=Fe+2S2-
。
(5)FeSO4可轉化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△=-392kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)△=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是
4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol
4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol

(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為p。將b kg質量分數(shù)為c的硫酸加入到a kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為q,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
0.0118ab-0.646c
0.0118ab-0.646c
kg。

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;BC;氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+;FeS2+4e-=Fe+2S2-;4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol;0.0118ab-0.646c
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:5引用:1難度:0.5
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  • 1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):

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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
  • 2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預先粉碎的目的是
     
    。
    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉化為[Zn(NH34]2+,該反應的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時As2O3轉化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    ?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應的離子方程式為
     
    。
    (3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質是
     
    和BaSO4。
    (4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:ⅰ.固體失重質量分數(shù)=
    樣品起始質量
    -
    剩余固體質量
    樣品起始質量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
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    ①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號)。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質有
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:80引用:5難度:0.5
  • 3.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關說法錯誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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