为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如图简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（含Fe2...

为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(S04)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：

（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是______________________________；

（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择_________(填字母编号)．

A．KMnO4溶液　 　　 B．K3[Fe(CN)6]溶液 　　 　 C．KSCN溶液

（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液PH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是______________________________；

（4）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%．将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 _____________kg。

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为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如图简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（含Fe2O3．SiO2．Al2O3等）转变成重要的工业原料FeSO4（反应条件略）

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：

（1）第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_____　　　　　　　　　　 _____．

（2）检验第II步中Fe3+是否完全还原，应选择__________（填字母编号）．

A．KMnO4溶液　　　　 B．KSCN溶液　　　 C．KCl溶液 　　　　　 D． KOH

（3）第III步加FeCO3调溶液pH=6时，利用相关数据计算，（已知Ksp Al（OH）3=1.9×10﹣33，当离子浓度小于1×10﹣5mol•L﹣1时，可认为沉淀完全）判断Al3+_______（填“是”或“否”）能沉淀完全。

（4）FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．

已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=﹣1648kJ/mol

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393kJ/mol

2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=﹣1480kJ/mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是__________．

（5）FeSO4溶液在加热浓缩结晶时要注意_________________________________,FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料，该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正极反应式是__________．

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【加试题】污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含少量铁，铝，铜，镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（1）上述流程脱硫实现了　　　　　 （选填下列字母编号）。

A．废弃物的综合利用　　 B．白色污染的减少　　 C．酸雨的减少

（2）用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

（3）已知：25℃、101kPa时，

Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)　 ΔH = -520kJ/mol

S(s)+O2(g)=SO2(g)　　　　 ΔH = -297kJ/mol　　

Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)　 ΔH = -1065kJ/mol

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是　 。

（5）假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将5 m3(标准状况)含SO2的体积分数为3 %的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终每得到MnO2的质量1 kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2 　　　　　　 kg。

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污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含少量铁，铝，铜，镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2 （反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（1）所得MnO2 需充分洗涤，检验是否洗净的方法是________________________。

（2）上述流程脱硫实现了________________________（选填下列字母编号）。

A.废弃物的综合利用　　　　 B.白色污染的减少　　　　 C.酸雨的减少

（3）加入MnCO3 是为了除去溶液中Fe3+和Al3+，检验Fe3+是否完全除掉的试剂为________________。

（4）加入KMnO4充分反应后，溶液酸性明显增强，写出反应的离子方程式______________________。

（5）假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MrO2反应。按照图示流程，将a L（标准状况）含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为100%，最终得到MnO2的质量c g，则除去铁、铝、铜、镍等杂质以及外加KMnO4时，所引入的锰元素质量为多少g?_________________

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(9分) 硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：

已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：

回答下列问题：

（1）酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。

（2）煅烧FeCO₃生成产品I的化学反应方程式为________________________________。实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有__________。

（3）产品Ⅱ的化学式为_______________，为了获得产品Ⅱ，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是：________。

（4）检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液，滴加过量Ba(NO₃)₂溶液，过滤后向滤液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液。判断Ba(NO₃)₂已过量的方法是________。

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氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

（1）合成氨工业是最基本的无机化工之一，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。 合成氨反应中有关化学键键能数据如下表：

①已知：合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508 kJ•mol﹣1，则氨分解反应：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea=_____。

②下图表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：_____（保留3位有效数字）。

③依据温度对合成氨反应的影响，在图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，N2物质的量变化的曲线示意图_______________。

（2）选择性催化还原脱硝技术(SCr)是目前较成熟的烟气脱硝技术，该技术是指在温度300~420℃之间和催化剂条件下，用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应。

①SCr脱硝技术中发生的主要反应为：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=－1625.5kJ·mol－1；氨氮比[n(NH3)／n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时，只改变氨气的投放量，氨气的转化率与氨氮比的关系如图所示。当n(NH3)／n(NO)＞1.0时，烟气中NO浓度反而增大，主要原因是_____。

②碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法，写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式_____。

③直接电解吸收也被用于脱硝。用6％的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图所示。阳极的电极反应式为_____。

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硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2､A12O3､CaO､MgO等杂质)｡用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:

（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有　 ｡

（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中含量将下降,其原因是　 (用离子方程式表示)｡

（3）根据下表数据:

在“除杂”步骤中,为除去和,溶液的pH最大值应小于　 ,常温下,当

pH=5 时,溶液中=　 (已知常温下)｡

（4）“中和合成”的目的是将溶液中转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是　 ｡

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废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。某工厂对工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺流程如图（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）：

已知：常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH（开始沉淀的pH按金属阳离子浓度为1.0mol·L-1计算）和完全沉淀时溶液的pH，见下表：

重铬酸根离子（Cr2O72-）在溶液中存在如下平衡：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

（1）该工厂对工业污泥中Cr（+3价）回收与再利用工艺流程中，其中一步存在氢氧化铁的沉淀溶解平衡：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)，其溶度积常数表达式为Ksp=__。

（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是__（至少答一点）。

（3）加入H2O2的作用是__。调节溶液的pH=8是为了除去__离子。

（4）钠离子交换树脂的原理为：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交换的的杂质离子是__。

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（13分）难溶性杂卤石（K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡

为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）₂溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。

（2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）₂溶液能溶解杂卤石浸出K⁺的原因：________。

（3）“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液PH至中性。

（4）不同温度下，K⁺的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高，________

① 在相同时间K⁺的浸出浓度大。

② 在相同时间K⁺的浸出浓度减小

③ 反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。

④ 反应速率减慢，平衡时溶浸时间增长。

（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

已知298K时， Ksp(CaCO₃)=2.80×10^—9， Ksp(CaSO₄)=4.90×10^—5  ，求此温度下该反应的平衡常数K 。

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工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂等）为原料制备高档颜料铁红(Fe₂O₃ )，具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）滤液X中含有的金属阳离子是________（填离子符号）。

（2）步骤Ⅲ中可选用________试剂调节溶液的pH（填字母）。

A．稀硝酸           B．氨水             C．氢氧化钠溶液      D．高锰酸钾溶液

（3）过滤操作中除了玻璃棒、烧杯还需要的玻璃仪器是________。

（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是________。

（5）在空气中煅烧FeCO₃生成产品氧化铁的化学方程式为________。

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