【題目】鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應用廣泛。

1)某溫度下,KspFeS)=8.1×1017,FeS飽和溶液中cH)與cS2)之間存在關(guān)系:

c2H·cS2)=1.0×1022,為了使溶液里cFe2)達到1 mol·L1,現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中,應調(diào)節(jié)溶液中的pH約為________(填字母)。

A2 B3 C4 D5

2)氧化鐵紅顏料跟某些油料混合,可以制成防銹油漆。以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含Fe2O3SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3)的過程如下:

酸溶過程中Fe2O3發(fā)生反應的離子方程式為_____________;濾渣A”主要成分的化學式為_______________

還原過程中加入FeS2的目的是將溶液中的Fe3還原為Fe2,而本身被氧化為H2SO4,請完成該反應的離子方程式: FeS2____Fe3______===______Fe2____SO42______

氧化過程中,O2、NaOHFe2反應的離子方程式為________________________

為了確保鐵紅的質(zhì)量和純度,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是3.23.8。

沉淀物

FeOH3

AlOH3

FeOH2

MgOH2

開始沉淀pH

2.7

3.8

7.6

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

如果pH過大,可能引起的后果是____________________(幾種離子沉淀的pH見上表)。

濾液B可以回收的物質(zhì)有________(填序號)。

ANa2SO4 BAl2SO43 CNa2SiO3 DMgSO4

【答案】B Fe2O36H===2Fe33H2O SiO2 14 8H2O 15 2 16H 4Fe2O22H2O8OH===4FeOH3↓[Fe22OH===FeOH2、4FeOH2O22H2O===4FeOH3] Al3、Mg2形成沉淀,使制得的鐵紅不純 ABD

【解析】

1)根據(jù)硫化亞鐵的溶度積常數(shù)和亞鐵離子濃度計算硫離子濃度,再根據(jù)氫硫酸的電離平衡常數(shù)計算氫離子濃度,最后利用pH計算公式計算溶液的pH;
2)硫酸渣中含Fe2O3SiO2、Al2O3、MgO等,稀硫酸溶解主要除去不與酸反應的SiO2,加入FeS2將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,再加氫氧化鈉和空氣,調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是3.23.8主要是使三價鐵沉淀,而二價鎂,三價鋁都不沉淀,最后洗滌、烘干、研磨使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,從而得到鐵紅;
①氧化鐵屬于堿性氧化物,與酸反應生成鹽和水;Fe2O3、Al2O3、MgO都和硫酸反應,二氧化硅不和酸反應;
②根據(jù)得失電子守恒和原子守恒來配平,FeS2S元素的化合價從-1價升高到+6價,2S原子轉(zhuǎn)移14個電子,Fe3+轉(zhuǎn)移1個電子,則二者的計量數(shù)之比為114,根據(jù)S守恒可知SO42-前面的化學計量數(shù)為2,根據(jù)氧守恒可知H20前面化學計量數(shù)為8,根據(jù)H守恒可知H+前化學計量數(shù)為16;
NaOHFe2+反應生成的氫氧化亞鐵易被氧化;
④根據(jù)幾種離子沉淀的pH分析;
⑤因加入的是氫氧化鈉來調(diào)節(jié)PH,所以濾液B中應是未沉淀離子的硫酸鹽和硫酸鈉。

(2)硫酸渣中含Fe2O3、SiO2Al2O3、MgO等,稀硫酸溶解主要除去不與酸反應的SiO2,加入FeS2將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,再加氫氧化鈉和空氣,調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是3.23.8主要是使三價鐵沉淀,而二價鎂,三價鋁都不沉淀,最后洗滌、烘干、研磨使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,從而得到鐵紅;

①氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水,方程式為:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;因二氧化硅不與硫酸反應,故濾渣A”主要成份的化學式為SiO2.

故答案為:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;SiO2;

FeS2S元素的化合價從1價升高到+6價,2S原子轉(zhuǎn)移14個電子,Fe3+轉(zhuǎn)移1個電子,則二者的計量數(shù)之比為1:14,根據(jù)S守恒可知SO42前面的化學計量數(shù)為2,根據(jù)氧守恒可知H2O前面化學計量數(shù)為8,根據(jù)H守恒可知H+前化學計量數(shù)為16,則反應的離子方程式為:1FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42+16H+

故答案為:14;8H2O;16H+;15;2;16H+;

Fe2+OH反應生成4Fe(OH)2,Fe(OH)2不穩(wěn)定易被氧氣氧化為Fe(OH)3,用化合價升價法配平方程式為4Fe2++O2+2H2O+8OH=4Fe(OH)3,

故答案為:4Fe2++O2+2H2O+8OH=4Fe(OH)3

④根據(jù)幾種離子沉淀的pH,如果pH過大,Al3+Mg2+形成沉淀,使制得的鐵紅不純;

故答案為:Al3+、Mg2+形成沉淀,使制得的鐵紅不純;

⑤未沉淀的離子為Na+、Mg2+Al3+,故濾液B可以回收的物質(zhì)有:Na2SO4Al2(SO4)3、MgSO4,

故選:ABD。

練習冊系列答案
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。

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②若無恒壓管,對所測氣體體積的影響是_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

③量氣管中液面不再發(fā)生變化,說明反應已經(jīng)結(jié)束。讀取讀數(shù)之前,應對量氣管進行的操作為 ______________________________________ ;若量氣管中的液面高于右側(cè)球形容器中的液面,所測氣體的體積_________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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