【題目】為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)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)。

活化硫鐵礦的主要成份是FeS2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。

(2)第Ⅱ步中硫鐵礦中的S被氧化到最高價(jià)態(tài),相應(yīng)的離子方程式為______________________。

(3)第Ⅱ步中檢驗(yàn)Fe3+是否被完全還原的實(shí)驗(yàn)方法是____________________________________。

(4)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(shí)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_________________________。

(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(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2===Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是________________。

【答案】Fe2O3+6H===2Fe3++3H2O FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++16H+2SO42— 取少量溶液于一潔凈試管中,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則Fe3+被完全還原,否則沒(méi)有 Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生H。(或?qū)懗龇匠淌?Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+ FeS2+4Li+4e===Fe+2Li2S或FeS2+4e===Fe+2S2-

【解析】

試題本題以硫鐵礦燒渣為原料制備FeSO4的流程為載體,考查方程式的書(shū)寫(xiě),Fe3+的檢驗(yàn),Fe3+的氧化性和Fe3+的水解,電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。

(1)IH2SO4Fe2O3反應(yīng)生成Fe2(SO43H2O,反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。

(2)I步獲得的濾液為Fe2(SO43,II步加入活化硫鐵礦硫鐵礦中的S被氧化到最高價(jià)態(tài),即硫鐵礦中的S被氧化成SO42-Fe3+被還原成Fe2+,寫(xiě)出主要反應(yīng)物和生成物:FeS2+Fe3+→Fe2++SO42-在反應(yīng)中S元素的化合價(jià)由-1價(jià)升至+6價(jià),F(xiàn)eS2中兩個(gè)S共升高14價(jià),F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)降至+2價(jià),根據(jù)元素化合價(jià)升降總數(shù)相等配平:FeS2+14Fe3+→15Fe2++2SO42-根據(jù)原子守恒和溶液呈酸性配平,FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+

(3)檢驗(yàn)Fe3+是否被完全還原用KSCN溶液,實(shí)驗(yàn)方法是:取少量溶液于一潔凈試管中,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則Fe3被完全還原,否則沒(méi)有。

(4)通入空氣會(huì)將溶液中Fe2+氧化成Fe3+,F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生H+,溶液的pH下降反應(yīng)的方程式為4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+。

(5)分析電池總反應(yīng),Li元素的化合價(jià)由0價(jià)升至+1價(jià),負(fù)極反應(yīng)式為Li-e-=Li+;Fe元素的化合價(jià)由+2價(jià)降至0價(jià),S元素的化合價(jià)由-1價(jià)降至-2價(jià),1molFeS2得到4mol電子,正極反應(yīng)式為FeS2+4e-=Fe+2S2-

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】制取肥皂的實(shí)驗(yàn)有以下步驟:

①在一個(gè)干燥的蒸發(fā)皿中加入植物油8mL、乙醇8mL、NaOH溶液4mL

②在不斷攪拌下,給蒸發(fā)皿中液體微微加熱,直到混合物變稠

③繼續(xù)加熱,直到皂化反應(yīng)完成

④把盛混合物的蒸發(fā)皿放在冷水浴中冷卻.等待片刻,向混合物中加20mL熱蒸餾水,再放在冷水中冷卻.然后加入25mL NaCl飽和溶液充分?jǐn)嚢?/span>

⑤用紗布濾出固體物質(zhì),棄去濾液.把固體物質(zhì)擠于、壓成條狀、晾干,即得肥皂

根據(jù)實(shí)驗(yàn),填空:

(1)在制肥皂時(shí)加入乙醇是利用了乙醇的什么性質(zhì)?_________

(2)如何驗(yàn)證皂化反應(yīng)已完成?_________

(3)在操作④中加入飽和NaCl溶液的作用是_________;

(4)寫(xiě)出硬脂酸甘油酯發(fā)生皂化反應(yīng)的化學(xué)方程式_________;

(5)取用蒸發(fā)皿用的儀器是_________;

(6)工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)用水蒸氣加熱的優(yōu)點(diǎn)_________ 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法或做法正確的是

A.液氯是混合物,氯水是純凈物

B.金屬鈉著火燃燒時(shí),用泡沫滅火器滅火

C.鋁比鐵活潑,所以鋁比鐵更容易被腐蝕

D.CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸膠體,所以硅酸的酸性小于碳酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室中可用如圖制備乙炔,回答下列問(wèn)題

(1)儀器D名稱_______________________

(2)制取乙炔的化學(xué)方程式_______________________________________________。

(3)試管A觀察到的現(xiàn)象_______________________。

(4)寫(xiě)出C發(fā)生的化學(xué)方程式______________________________________________。

(5)若沒(méi)有A裝置,觀察到B褪色,且有淺黃色渾濁,請(qǐng)寫(xiě)出生成淺黃色渾濁的離子方程式______________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NH4Cl溶于重水(D2O)后,溶液中存在的一水合氨和水合氫離子可能是(

A.NH3HDOD3O+B.NH3HDOHD2O+C.NH3H2OH2DO+D.以上都有可能

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來(lái),但產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:

①CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+210.5kJ·mol-1

②1/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g) △H=-47.3kJ·mol-1

反應(yīng):CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g) △H=_____________kJ·mol-1

(2)下圖為密閉容器中H2S氣體分解生產(chǎn)H2和S2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。

該反應(yīng)平衡常數(shù)的大小關(guān)系為K(T1) ____K(T2)(填“>”、“=”或“<”),理由是____。用各物質(zhì)的平衡分壓代替平衡濃度表示反應(yīng)的平衡常數(shù),記為Kp,計(jì)算該反應(yīng)在T1溫度下的Kp=_________(用p1表示)。

(3)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g)△H<0。據(jù)下圖判斷,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是________________(用文字表達(dá));10min到15min的曲線變化的原因可能是________(填寫(xiě)編號(hào))。

a.加了催化劑 b.縮小容器體積

c.降低溫度 d.增加SO2的物質(zhì)的量

(4)煙氣中SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,該溶液中c(Na+)=__________________(用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)反應(yīng)其△H=-122 kJ/molS231 J/(mol·K),則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行

A.在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B.在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行

C.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行D.僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化合物H是一種有機(jī)光電材料中間體。實(shí)驗(yàn)室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下:

已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O

回答下列問(wèn)題:

(1)A的化學(xué)名稱是____________,D中含有的官能團(tuán)名稱為_______________________

(2)由F生成H的反應(yīng)類型是_______________。

(3)G為甲苯的同分異構(gòu)體,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________。

(4)由D生成E第(1)步的化學(xué)方程式為:____________________________________________

(5)芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體,X能與飽和碳酸氫鈉溶液放出CO2, 其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為6:2:1:1。符合要求的X有____種。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)要求完成下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程(a、b為彈簧夾,加熱及固定裝置已略去)。

(1)驗(yàn)證碳、硅非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱(已知酸性:亞硫酸>碳酸)。

①連接儀器、________________、加藥品后,打開(kāi)a、關(guān)閉b,然后滴入濃硫酸,加熱。②銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________,裝置A中試劑是_______。③能說(shuō)明碳的非金屬性比硅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________。

(2)驗(yàn)證SO2的氧化性、還原性和酸性氧化物的通性。

①在(1)①操作后打開(kāi)b,關(guān)閉a。

②H2S溶液中有淺黃色渾濁出現(xiàn),化學(xué)方程式是____________________。

③BaCl2溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象,將其分成兩份,分別滴加下列溶液,將產(chǎn)生的沉淀的化學(xué)式填入下表相應(yīng)的位置______。

寫(xiě)出其中SO2顯示還原性生成沉淀的離子方程式:_____________________

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