【題目】以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略):
I.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,得到含F(xiàn)eCO3的濁液。
Ⅳ.將濁液過濾,用90℃熱水洗滌沉淀,干燥后得到FeCO3固體。
V.煅燒FeCO3,得到Fe2O3固體。
已知:NH4HCO3在熱水中分解。
(1)簡述由硫酸亞鐵晶體得到FeSO4·7H2O的主要操作步驟:___________________。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。同理,配制硫酸鋁溶液時也需加入一定量的硫酸,請說出加入硫酸的作用,并寫出相關(guān)的離子方程式:________________________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的離子方程式是 ____________________。若FeCO3濁液長時間暴露在空氣中,會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,該變化的化學(xué)方程式是____________________。
(4)IV中為什么用90℃熱水洗滌沉淀?____________________。
(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4 FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,F(xiàn)煅燒 464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO,則用氧氣將這些FeO氧化需要標(biāo)況下氧氣的體積是_________L。
(摩爾質(zhì)量/g·mol-1:FeCO3:116g·mol-1;Fe2O3:160g·mol-1;FeO:72g·mol-1)
【答案】(1)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥(3分)
(2)加入硫酸,H+濃度增大,使Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡逆向移動,從而抑制硫酸鋁水解(3分)(3)Fe2++2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+ H2O
4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4CO2
(4)因?yàn)?/span>NH4HCO3在熱水中分解 (5)2240
【解析】
試題分析:(1)硫酸亞鐵易溶于水,所以由硫酸亞鐵晶體得到FeSO4·7H2O的主要操作步驟為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥;
(2)加入硫酸,H+濃度增大,使Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡逆向移動,從而抑制硫酸鋁水解,所以配制硫酸鋁時需要加入稀硫酸;
(3)FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,亞鐵離子和碳酸氫根離子水解相互促進(jìn)生成碳酸亞鐵和二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式是Fe2++2HCO3-==FeCO3↓+CO2↑+H2O;生成的碳酸亞鐵中,亞鐵離子易被氧氣氧化為三價鐵,所以FeCO3濁液長時間暴露在空氣中,會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,反應(yīng)的化學(xué)方程式是4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2。
(4)由于NH4HCO3在熱水中分解,所以IV中用90℃熱水洗滌沉淀。
(5)假設(shè)Fe2O3物質(zhì)的量為x mol,F(xiàn)eO的物質(zhì)的量為y mol,則160x+72y=316800、(2x+y)×116=464000,解得x=1800、y=400,氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵失去電子的物質(zhì)的量是400mol,根據(jù)電子得失守恒可知需要氧氣的物質(zhì)的量是400mol÷4=100mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2240L。
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【題目】下列措施對增大反應(yīng)速率明顯有效的是( 。
A. Na與水反應(yīng)時增大水的用量
B. Fe與稀硫酸反應(yīng)制取H2時,改用濃硫酸
C. 在K2SO4與BaCl2兩溶液反應(yīng)時,增大反應(yīng)容器體積
D. Al在氧氣中燃燒生成Al2O3,將Al片改成Al粉
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【題目】下列除雜質(zhì)的方法錯誤的是( )
物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)) | 除雜方法 | |
A | CO2(O2) | 灼熱的銅網(wǎng) |
B | FeCl2溶液(CuCl2) | 加入過量鐵粉,過濾 |
C | CaCl2溶液(鹽酸) | 加入過量CaCO3 , 過濾 |
D | CO2(CO) | 通入O2 點(diǎn)燃 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】檢驗(yàn)?zāi)碂o色溶液中是否含有I-,所用試劑不合理的是
A. 淀粉溶液和氯水 B. 硝酸酸化的硝酸銀溶液
C. 氯水和四氯化碳 D. 溴水和酒精
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【題目】水的離子積常數(shù)隨溫度升高而升高。關(guān)于一定量的水,下列敘述正確的是
A. 溫度升高,水中分子總數(shù)減少 B. 水中c(OH-)隨溫度升高而降低
C. 水的pH隨溫度升高而升高 D. 水的電離過程是放熱過程
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【題目】將O2、C、CO、CuO、NaHCO3、稀鹽酸六種物質(zhì)兩兩混合,有CO2生成的化學(xué)反應(yīng)有( )
A. 3個 B. 4個 C. 5個 D. 6個
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【題目】CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)△H﹤0,在其他條件不變的情況下,下列說法正確的是
A.改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動,反應(yīng)放出的熱量不變
B.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的△H也隨之改變
C.升高溫度,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)放出的熱量不變
D.若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)放出的熱量不變
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