聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源,粉煤灰(主要成分为Ai2O3、 Fe2O3 、FeO等)为铝源,制备PFAS的工艺流程如下:
(1)“碱溶”时,Ai2O3发生反应的化学方程式____________ 。
(2)“酸溶II”时 ,Fe3O4发生反应的离子方程式为_________
(3)“滤渣I”、“滤渣II”在本流程中能加以利用的是________
(4)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品PFAS中残留硫酸过多,使用时产生的不良后果是________。
高二化学工业流程中等难度题
聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源,粉煤灰(主要成分为Ai2O3、 Fe2O3 、FeO等)为铝源,制备PFAS的工艺流程如下:
(1)“碱溶”时,Ai2O3发生反应的化学方程式____________ 。
(2)“酸溶II”时 ,Fe3O4发生反应的离子方程式为_________
(3)“滤渣I”、“滤渣II”在本流程中能加以利用的是________
(4)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品PFAS中残留硫酸过多,使用时产生的不良后果是________。
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聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源,粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源,制备PFAS的工艺流程如下:
(1)“碱溶”时,粉煤灰发生反应的化学方程式为_____________________________
(2)“酸溶Ⅱ”时,Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________
(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是__________________________
(4)“氧化”时应控制温度不超过57 ℃,其原因是_____________________________
(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2,发生反应的离子方程式是____________________
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聚合硫酸铁(PFS)是一种高效的无机高分子絮凝剂。某工厂利用经浮选的硫铁矿烧渣(有效成分为Fe2O3 和Fe3O4)制备PFS,其工艺流程如下图所示。
(1)还原焙烧过程中,CO还原Fe3O4生成FeO的热化学方程式为________________________。
已知: Fe3O4(s)+C(s)= 3FeO(s)+CO(g) ΔH1=+191.9kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3=+172.5kJ·mol-1
(2)CO是还原焙烧过程的主要还原剂。下图中,曲线表示4个化学反应a、b、c、d达到平衡时气相组成和温度的关系,I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域。a属于_________(填“吸热反应”或“放热反应”);570℃时,d反应的平衡常数K= ____________。
(3)工业上,还原焙烧的温度一般控制在800℃左右,温度不宜过高的理由是___________________。
(4)若“酸浸”时间过长,浸出液中Fe2+含量反而降低,主要原因是___________________________。
(5)FeSO4溶液在空气中会缓慢氧化生成难溶的Fe(OH)SO4,该反应的离子方程式为_____________________________。“催化氧化”过程用NaNO2作催化剂(NO起实质上的催化作用)时,温度与Fe2+转化率的关系如右图所示(反应时间相同),Fe2+转化率随温度的升高先上升后下降的原因是___________________________________________________。
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工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)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)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_____________________________;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有___________、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号)
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.高锰酸钾溶液 D.氨水
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是________________;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是________________;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为_____________________________;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol•L-1.试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2__________(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由__________________________(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)。
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高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效、新型的水处理剂,在碱性条件下较稳定;在中性或弱酸性条件下转化为Fe(OH)3和O2;易被H2还原。工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量NiS、CuS、SiO2等杂质)为原料制备Na2FeO4并回收某些金属资源的工艺流程如图:
已知:
Ⅰ.“焙烧”后矿石中的金属元素均以氧化物的形式存在。
Ⅱ.溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L时,该离子沉淀完全。
(1)“粉碎”的目的是___。
(2)气体X为__,滤渣1为__。
(3)流程中“调节pH1”的实验操作目的是___。
(4)“转化”过程中发生的主要反应的离子方程式为___。
(5)采用电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示:
①该装置工作时,阳极的电极反应式为___。
②离子交换膜应选用___(填“阴”或“阳”)离子交换膜,原因____。
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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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某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:
已知:①“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在,强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离SO42-和一种阳离子
②常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mg(OH)2]= 5.61×10-12
③滤液1中仍有Fe2+剩余
请回答下列问题:
(1)为了提高粉煤灰浸出速率,在“酸浸”时可采取的措施有_______________________
(2)“水解”反应的离子方程式为______________________________________。怎样判断TiO2•xH2O沉淀已经洗涤干净____________________________________________。
(3)加入双氧水调节溶液pH时离子方程式为_______________________________________。滤渣2成分为________________。为使滤渣2沉淀完全(溶液中离子浓度小于10-5mol/L)。需“调pH”为________。(保留两位有效数字)
(4)滤液3在蒸发结晶制备MgCl2•6H2O应注意_____________________________________。
(5)“结晶”需控制在70℃左右,温度过高的后果会导致的后果为________________________。
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某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:
已知:①“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在,强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离SO42-和一种阳离子
②常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mg(OH)2]= 5.61×10-12
③滤液1中仍有Fe2+剩余
请回答下列问题:
(1)为了提高粉煤灰浸出速率,在“酸浸”时可采取的措施有_______________________
(2)“水解”反应的离子方程式为______________________________________。怎样判断TiO2•xH2O沉淀已经洗涤干净____________________________________________。
(3)加入双氧水调节溶液pH时离子方程式为_______________________________________。滤渣2成分为________________。为使滤渣2沉淀完全(溶液中离子浓度小于10-5mol/L)。需“调pH”为________。(保留两位有效数字)
(4)滤液3在蒸发结晶制备MgCl2•6H2O应注意_____________________________________。
(5)“结晶”需控制在70℃左右,温度过高的后果会导致的后果为________________________。
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高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下:
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为_____________,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为_______________(填“氧化还原反应”、“复分解反应”或“化合反应”)。
(2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH___________ (填“能”或“不能”),理由是________________________。
(3)步骤③中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是:___________________________。
(4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为_____________。己知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液,则操作a的名称为_____。
(5)生产过程中,理论上每获得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的总质量为_______________。
(6)已知几种物质在20℃时的Ksp如下表:
某同学用滴定法测定晶体CoCl2·xH2O中的x,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时选择的指示剂是_____(填编号)。
A.KCl B.KSCN C.K2S D.K2CrO4
若取晶体样品ag溶于蒸馏水中配制100mL溶液取20mL配制溶液于锥形瓶中,加入所选指示剂,用cmol/LAgNO3溶液滴定至终点消耗标准溶液bmL。则x的表达式为___________。
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聚合铝(PAC)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铝灰、铝土矿、铝渣等为原料(主要成分为Al、Al2O3)可制取聚合铝。实验步骤如下:
聚合过程主要利用了Al3+的性质是________。
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