硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,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的流程图:
(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有_______、________和烧杯。
(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是_______,现象是_______。
(3)“操作III”系列操作名称依次为______、______、过滤和洗涤。洗涤的方法是______________。
(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:__________________。
高二化学填空题困难题
硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,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的流程图:
(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有_______、________和烧杯。
(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是_______,现象是_______。
(3)“操作III”系列操作名称依次为______、______、过滤和洗涤。洗涤的方法是______________。
(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:__________________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,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的流程图:
(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有_______、________和烧杯。
(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+试剂是_______,现象是_______。
(3)“操作III”系列操作名称依次为______、______、过滤和洗涤。洗涤的方法是______________。
(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式:__________________。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
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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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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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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重铬酸钾是一种重要的化工原料,某科研小组采用如下方案由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3 等杂质)制备重铬酸钾。
己知:①铬铁矿在熔融、氧化过程中发生的主要反应:
FeO·Cr2O3+Na2CO3+ NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+ CO2↑+NaNO2
Na2CO3+Al2O3NaA1O2+CO2↑
②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
③有关物质的溶解度如图所示。
(1)步骤①中反应物NaNO3的作用是_______,熔融时所用的仪器为________(填字母)。
A瓷坩埚 B.铁坩埚 C.氧化铝坩埚
(2)步骤②所得的滤渣1中含量最多的金属元素是___________。
(3)步骤③可用醋酸调节滤液1的pH至7~8,可用__________(填仪器或用品名称)测定溶液的pH,写出步骤③加醋酸生成Al(OH)3 的离子方程式____________________________________。
(4)请设计从滤液2(主要溶质为Na2CrO4)制取K2Cr2O7固体的实验方案:__________(实验中须使用的试剂有: KC1固体、1mol/L硫酸溶液)。
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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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[2017·新课标III]重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2,上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变____________(填“大”或“小”),原因是___________________(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
(5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为________。
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红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:
4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)如图为上述反应的浓度—时间图像,由图像判断反应进行至t2时刻时,改变的条件是_________________________,如图为上述反应的速率—时间图像,表示上述反应在t1时达到平衡, 在t2时因改变某个条件而使曲线发生变化。由图判断,t2时刻曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂
c.通入O2 d.缩小容器体积
(2)工业上可利用上述反应的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①一定温度下,在容积为1L的密闭容器中,充入2 mol CO2和4 mol H2,一段时间后达到平衡,测得CH3OH的物质的量浓度为1mol/L,则该温度下此反应的平衡常数为_________,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则这一时刻v(正)___________v(逆)
②在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_______________。
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红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=__________________。
(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡、在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是___________________(用文字表达);由图2判断,t2到t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂 c.通入O2 d.缩小容器体积
(3)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知该反应能自发进行,则下列图像正确的是___________。
②在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭容器中,反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内平衡时的压强与起始压强之比为________。
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