利用锌冶炼废渣（ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2）制备Z...

利用锌冶炼废渣（ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2）制备ZnSO4和Fe2O3的实验流程如下：

已知：“碱浸”时，NaOH溶液浓度越大越粘稠，越容易生成铝硅酸钠沉淀。

（1） “水浸”阶段需在70～80℃条件下进行，适宜的加热方式为________________。

（2）“氧化”阶段是将Fe2+氧化后进一步生成Fe(OH)3，从反应产物的角度分析，以氯水替代H2O2的缺点是①使ZnSO4中混有ZnCl2；②________________。

（3）“灼烧”时FeS2发生反应的化学方程式为________________。使用的装置如右图，仪器a的名称为________________。

（4） “碱浸”阶段，在其它条件不变的情况下，所得固体中Fe2O3含量随NaOH溶液的浓度的增大而增大，但当氢氧化钠浓度大于12 mol·L－1时，Fe2O3含量反而降低，其原因是________________。

（5）“滤液Ⅰ”溶质主要是ZnSO4和CuSO4。已知硫酸锌晶体的溶解度随温度变化如右图，请设计从“滤液Ⅰ”中获取ZnSO4晶体的实验方案：________________（实验中须使用的试剂有：Zn粉、稀H2SO4、酒精）。

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利用锌冶炼废渣（ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2）制备ZnSO4和Fe2O3的实验流程如下：

已知：“碱浸”时，NaOH溶液浓度越大越粘稠，越容易生成铝硅酸钠沉淀。

（1） “水浸”阶段需在70～80℃条件下进行，适宜的加热方式为________________。

（2）“氧化”阶段是将Fe2+氧化后进一步生成Fe(OH)3，从反应产物的角度分析，以氯水替代H2O2的缺点是①使ZnSO4中混有ZnCl2；②________________。

（3）“灼烧”时FeS2发生反应的化学方程式为________________。使用的装置如右图，仪器a的名称为________________。

（4） “碱浸”阶段，在其它条件不变的情况下，所得固体中Fe2O3含量随NaOH溶液的浓度的增大而增大，但当氢氧化钠浓度大于12 mol·L－1时，Fe2O3含量反而降低，其原因是________________。

（5）“滤液Ⅰ”溶质主要是ZnSO4和CuSO4。已知硫酸锌晶体的溶解度随温度变化如右图，请设计从“滤液Ⅰ”中获取ZnSO4晶体的实验方案：________________（实验中须使用的试剂有：Zn粉、稀H2SO4、酒精）。

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已知锌矿渣中含有ZnSO4、FeS2、SiO2、FeSO4、CuSO4 等，利用锌矿渣生产硫酸锌和氧化铁流程如下：

4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2

已知：i．FeS2不溶于水和稀酸。

ii．金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH

iii．SiO2难溶于水，可溶于强碱生成一种可溶性盐。

(1)加入H2O2的目的是________。

(2)检验滤液1中不含Fe3+的方法是________，滤液1加入锌粉的作用是_____________（用离子方程式表示）。

(3)滤渣1的成分主要有 _________（写化学式），加入NaOH碱浸时反应的离子方程式是__________。

(4)用NaOH进行碱浸时，氧化铁含量与碱浸温度、碱浸时间关系如图所示，碱浸的最佳温度和时间为__________。

(5)传统钢铁冶炼高耗能、高污染，科学家寻找绿色环保的钢铁冶炼技术，通过电解的方法将铁矿石中的氧化铁（熔融态）变成金属铁。电解的示意图如图所示，请在图中标出两极名称及离子运动方向___________，并写出阴极电极反应式_______。

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以硫铁矿（主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质）为原料制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下：

(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式________。

(2)烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式________。

(3)滤液中金属阳离子的检验方法__________。

(4)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，理由____。（结合化学用语说明原因）

(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌（T．f）对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示：

已知总反应为：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋

①将过程I离子方程式补充完整

_____

②过程II反应的离子方程式__________。

③研究发现，用氧化亚铁硫杆菌（T．f）脱硫，温度过高脱硫效率降低（如图），可能的原因是____。

(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取X g样品，加水完全溶解，用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL。反应原理：6Fe2++Cr2O72-+14H+ =6Fe3++2Cr3++7H2O。则绿矾晶体纯度的计算式为_____。(FeSO4·7H2O摩尔质量为278 g/mol)

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以硫铁矿（主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质）为原料制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下：

(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式________。

(2)烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式________。

(3)滤液中金属阳离子的检验方法__________。

(4)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，理由________。（结合化学用语说明原因）

(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌（T．f）对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示：

已知总反应为：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋

①将过程I离子方程式补充完整______FeS2+______Fe3++_______　 ______=7Fe2++______S2O32-+____ ______

②过程II反应的离子方程式________________________________________。

(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取X g样品，加水完全溶解，用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL。反应原理：6Fe2++Cr2O72-+14H+ =6Fe3++2Cr3++7H2O。则绿矾晶体纯度的计算式为______________。(FeSO4·7H2O摩尔质量为278 g/mol)

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实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，聚铁的化学式可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，主要工艺流程下：

下列说法不正确的是

A. 炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为：4FeS+3O2+12H+===4Fe3++4S↓+6H2O

B. 气体M的成分是SO2，通入H2O2溶液得到硫酸，可循环使用

C. 向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再经蒸干即得绿矾

D. 溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏小

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以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细α -氧化铝，既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备流程如下:

（1）用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为____ (填选项编号).

（2）流程中加入H2O2有气体产生，原因是___________。

（3）通过调节溶液的pH来“沉铁”，得到Fe(OH)3.己知:

为保证产品的纯度，可以选用下列物质中的____调节溶液 pH(填字母)，调节pH的范围为_____。

a. A12O3　　　　　　 b. NaOH　　　　　　 c. Al(OH)3　　　　　 d. Na2CO3

（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过下图所示的装置:

①集气瓶中收集到的气体是______(填化学式).

②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是________。

③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵，该试剂_________，写出硫酸铝铵加入足量该试剂的离子方程式_________________。

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实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO₄•7H₂O)，有关的工艺流程如下：

（1）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是___________（填编号）；

A．品红溶液                     B．紫色石蕊溶液

C．酸性KMnO₄溶液              D．溴水

（2）在①中已知FeS中铁元素生成Fe³⁺，S元素生成单质硫，FeS、O₂、H₂SO₄反应的方程式是________；

（3）在③中，需加入的物质是___________________________；

（4）在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有_______________________；

（5）在⑥中，将溶液Z控制到70～80℃的目的是________________________________；

（6）为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验（假设杂质中不含铁元素和硫元素）：称取2.700g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl₂；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO₄)]_n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数[Mr (BaSO₄) =233、Mr (Fe) =56]。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）。

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硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂制备绿矾。

（一）SO₂和O₂反应制取的反应原理为：2SO₂＋O₂2SO₃，在一密闭容器中一定时间内达到平衡。

（1）该反应的平衡常数表达式为______。

（2）该反应达到平衡状态的标志是______。

A．v(SO₂)=v(SO₃)                 B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变             D．各组分的体积分数不变

（二）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

（3）B电极的电极反应式为______；溶液中H^＋的移动方向由______极到______极；电池总反应式为______。

（三）利用烧渣制绿矾的过程如下

测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL。溶液。

b．量取25 ml。待测液于锥形瓶中。

c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO₄ 溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。

（4）滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（5）用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是

（6）计算上述产品中的FeSO₄.7H₂O质量分数为______。

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(15分)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS₂)来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂)制备绿矾．

⑴SO₂和O₂反应制取SO₃的反应原理为：2SO₂+O₂2SO₃，在一密闭容器中一定时间内达到平衡．

①该反应的平衡常数表达式为：________．

②该反应达到平衡状态的标志是________．

A．v(SO₂)=v(SO₃)        B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变    D．各组分的体积分数不变

⑵某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．

①B电极的电极反应式为________；

②溶液中H⁺的移动方向由________极到________极；(用A、B表示)

⑶测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL溶液

b．量取25 mL待测液于锥形瓶中

c．用硫酸酸化的0.01 mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40 mL

根据上述步骤回答下列问题：

①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)．

________Fe²⁺+________+ ________ ________——________Fe³⁺+________Mn²⁺+________ ________

②用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是________．

③计算上述产品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为 ．

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