【題目】硫化亞鐵煅燒得到的燒渣的主要成分為FeO、Fe3O4和Fe2O3等。利用該燒渣制備鐵紅和副產(chǎn)品無氯鉀肥的流程如下:

回答下列問題:

(1)煅燒硫化亞鐵若生成Fe2O3和SO2,則生成標準狀況下11.2L SO2氣體,轉移電子的物質的量為____________。

(2)該流程中加入鐵粉的作用是____________(用離子方程式表示)。

(3)已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:

向濾液II中加入NH4HCO3溶液所發(fā)生反應的離子方程式是________________。

②向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為_________、________、洗滌、干燥等;反應的化學方程式為_______________。

(4)用含少量硫酸亞鐵和硫酸鐵的硫酸銅溶液制備CuSO4·5H2O的流程如下:

加入試劑X的目的是_____,調節(jié)溶液pH的試劑Y可能是_____(填字母編號)。

a.NaOH

bCuO

cNH3·H2O

dCu(OH)2CO3

Cu2+0.2mol·L-1的溶液欲除盡Fe3+當離子濃度小于1*10-5mol·L-1,離子已沉淀完全,)調整溶液pH的精確范圍是_____(已知:Kap[Cu(OH)2]=2×10-20,Kap[Fe(OH)3=8.0×10-38,lg2=0.3)。

【答案】(1)3.5mol(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+(3)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

蒸發(fā)結晶趁熱過濾(NH42SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl

(4)Fe2+氧化為Fe3+bd3.3≤pH<4.5

【解析】

試題分析:(1)煅燒硫化亞鐵生成Fe2O3和SO2,反應中1molFeS失去7mol電子,同時生成1molSO2,所以生成標準狀況下11.2L SO2氣體即0.5molSO2,轉移電子的物質的量為。

(2)濾液中含有鐵離子,最終要轉化為碳酸亞鐵,所以該流程中加入鐵粉的作用是還原鐵離子,反應的用離子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+。

(3)根據(jù)流程圖可知向濾液II中加入NH4HCO3溶液生成碳酸亞鐵,根據(jù)原子守恒可知反應中還有CO2和水生成,則所發(fā)生反應的離子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

根據(jù)溶解度曲線可知氯化銨的溶解度受溫度的影響大于硫酸鉀,所以向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為蒸發(fā)結晶趁熱過濾、洗滌、干燥等,反應的化學方程式為(NH42SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl。

(4)根據(jù)流程圖考點加入試劑X的目的是將溶液中的亞鐵離子轉化為鐵離子,從而最終轉化為氫氧化鐵沉淀。由于制備膽礬時不能引入新雜質,則調節(jié)溶液pH的試劑Y可能是氧化銅或堿式碳酸銅,答案選bd。根據(jù)氫氧化鐵的溶解度常數(shù)可知氫氧化鐵完全除盡時溶液中氫氧根的濃度是,所以pH=3.3。銅離子開始沉淀時溶液中氫氧根濃度是,所以pH=4.5,因此調整溶液pH的精確范圍是3.3≤pH<4.5。

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