硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)]、磁铁矿(Fe3O4) 、磁黄铁矿(Fe2S)、晶质铀矿(UO2)等,以该矿为原料制备MgSO4•H2O和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:
已知:UO22+在pH为4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸出率可采取的措施有:_______________________(至少答两个措施),该步骤中NaClO3可将UO2转化为UO22+,则该反应的离子方程式为 ________ 。
(2)“除铁净化”需要加入 ______ (填化学式)把溶液pH调节至4~5,滤渣的成分是____。
(3)“蒸发浓缩”时,加入固体MgCl2的作用是 ______________________ 。
(4)铁精矿(Fe3O4、Fe2S)经过一系列加工后,可用于制备氢氧化铁固体。已知T℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 、Kw=10-a,回答下列问题:
①在T℃,假设Fe3+水解的离子方程式是:Fe3+(aq)+3H2O(l)= Fe(OH)3 (s)+3H+(aq),则该条件下Fe3+水解反应的平衡常数K=___________(用含a的字母表示)。
②在T℃向饱和的Fe(OH)3、Fe(OH)2混合溶液中,加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化),则溶液中的会________(填“变大”“变小”或“不变”),请结合相关数据推理说明:____________________________ 。
高三化学工业流程中等难度题
硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)]、磁铁矿(Fe3O4) 、磁黄铁矿(Fe2S)、晶质铀矿(UO2)等,以该矿为原料制备MgSO4•H2O和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:
已知:UO22+在pH为4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸出率可采取的措施有:_______________________(至少答两个措施),该步骤中NaClO3可将UO2转化为UO22+,则该反应的离子方程式为 ________ 。
(2)“除铁净化”需要加入 ______ (填化学式)把溶液pH调节至4~5,滤渣的成分是____。
(3)“蒸发浓缩”时,加入固体MgCl2的作用是 ______________________ 。
(4)铁精矿(Fe3O4、Fe2S)经过一系列加工后,可用于制备氢氧化铁固体。已知T℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 、Kw=10-a,回答下列问题:
①在T℃,假设Fe3+水解的离子方程式是:Fe3+(aq)+3H2O(l)= Fe(OH)3 (s)+3H+(aq),则该条件下Fe3+水解反应的平衡常数K=___________(用含a的字母表示)。
②在T℃向饱和的Fe(OH)3、Fe(OH)2混合溶液中,加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化),则溶液中的会________(填“变大”“变小”或“不变”),请结合相关数据推理说明:____________________________ 。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
硼酸和硫酸镁是重要的化工原料。以硼铁混精矿[主要成分为MgBO2(OH)、UO2和Fe3O4,还有少量的Fe2O3、FeO、SiO2]为原料制备硼酸和硫酸镁的工艺流程如下:
已知:①UO22+在pH为4-5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀;②Fe2+和Fe3+沉淀完全的pH分别为9.7、3.7。
(1)酸浸过程中MgBO2(OH)与硫酸反应的离子方程式为_____。
(2)酸浸过程中加入H2O2的目的是______(写出两条),滤渣1的主要成分是___(填化学式)。
(3)试剂1最好选择_____(填化学式)。若调节溶液pH前,溶液中c(Mg2+)=0.2 mol/L,当溶液pH调至5时,UO2+沉淀完全,此时是否有Mg(OH)2沉淀生成____。{通过计算说明,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12}
(4)操作1的名称是_____。
(5)MgSO4·H2O加热脱水可以得无水MgSO4,那么MgCl2·6H2O晶体直接加热___(填“能”或“不能”)得到无水MgCl2,理由是_______。
(6)已知:H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;H3BO3的Ka=5.8×10-10。向碳酸钠溶液里逐滴加入硼酸溶液____(填“有”或“无”)气泡产生,理由是____。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
某铬铁矿主要成分是FeO·Cr2O3,含有FeCO3、SiO2、Fe3O4等杂质,现由该铬铁矿制备强氧化剂Na2Cr2O7 的流程如下:
已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-30
回答下列问题:
(1)物质B为______________, 溶液E为____________________。
(2)溶液G中经检测不含H2O2的可能原因是________________________________________。
(3)若步骤Ⅵ调节pH后,c(Cr3+)=6.3mol/L,则pH范围是______________(离子浓度不大于1.0×10-5mol/L即可认为沉淀完全)。
(4)步骤Ⅶ发生的离子方程式为________________________________________。
(5)Na2Cr2O7和Na2SO4的溶解度随温度变化的曲线如下图所示,步骤Ⅷ中操作a为___________、__________________。
(6)若称取mg该铬铁矿,其中FeO·Cr2O3的质量分数为70%,最终制得n g Na2Cr2O7固体,则该过程中Cr元素的转化率为____________________________。
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硫铁矿烧渣是一种重要的化工产业中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m的流程图:
(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有__________、玻璃棒和烧杯等。“操作Ⅲ”系列操作名称依次为________、________、过滤和洗涤。
(2)“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学方程式:___________________________________。
(3)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是____________________________。
(4)实验室检验“反应Ⅰ”已经完全的试剂是__________,现象是_______________。
(5)加入适量H2O2溶液的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:______________。
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工业炼铁的原料包括铁矿石、焦炭和足量的空气。某种铁矿石中所含有效成分为Fe2O3和Fe3O4。某次炼铁,矿石中含这两种铁氧化物共1.0吨,假定焦炭与矿石均被充分利用,所需焦炭的质量可能是
A.0.22吨 B.0.21吨 C.0.11吨 D.0.10吨
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由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法错误的是( )
A.步骤①后可依次用KSCN溶液和酸性KMnO4溶液来检测溶液中铁元素的价态
B.步骤②发生后,溶液的酸性增强
C.步骤③,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥可得到绿矾
D.为确保铁黄的产率,尽可能将步骤④中的pH值调大
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工业上常以铜铁矿(主要成分为CuO和Fe3O4,还含少量SiO2等杂质)为原料,冶炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下
已知:滤渣II的主要成分为Fe(OH)3。请回答下列问题:
(1)如何提高黄铜矿的浸出率___________、___________?(至少答两种方法)
(2)试剂A为___________,其反应的离子方程式为_____________。
(3)试剂B不可能是
A.NH3·H2O B.CuO C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
(4)溶液II中溶质的成分为_______________。
(5)操作X的步骤是________________________。
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由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:烧渣溶液绿矾铁黄。已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是( )
A.步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣
B.步骤②,涉及的离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42−+16H+
C.步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾
D.步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
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下列离子方程式或化学方程式正确的是
A.粗硅的制取:SiO2+C Si+CO2↑
B.赤铁矿与稀盐酸的反应:Fe3O4+8H+ = Fe2++2Fe3++4H2O
C.向Ba(OH)2溶液加入过量NaHCO3溶液:2HCO3— + Ba2+ + 2OH— = BaCO3↓+2H2O +CO32-
D.向烧碱溶液中通入氯气可制取漂白粉:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
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由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3、和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),在通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
已知:FeS2和铁黄均难溶于水
下列说法不正确的是
A. 步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣
B. 步骤②,涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
C. 步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾
D. 步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
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