湿法炼锌产生的黄铵铁矾[(NH4)xFey(SO4)z(OH)w]渣的综合利用具有广泛前景。
(1)黄铵铁矾高温下分解可得到一种红棕色固体,该红棕色固体的化学式为______________。
(2)在酸性媒介中,黄铵铁矾对H2O2氧化去除水溶液中的MB(对亚甲基蓝)有催化作用。反应温度高于80℃时MB的去除率下降,其原因可能是__________________________________。
(3)为测定某黄铵铁矾样品的组成,进行下列实验:
① 取一定量黄铵铁矾样品,将其溶于少量稀盐酸中,再加水稀释至250.00 mL,得到溶液A。
② 取25.00 mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3 224mL(标准状况),将产生的沉淀过滤、洗涤,滤液合并后加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀4.66 g。
③ 另取25.00 mL溶液A,用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,再用HgCl2除去过量的SnCl2,最后用0.2000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点(Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O),消耗标准溶液25.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。_______________
高三化学计算题困难题
湿法炼锌产生的黄铵铁矾[(NH4)xFey(SO4)z(OH)w]渣的综合利用具有广泛前景。
(1)黄铵铁矾高温下分解可得到一种红棕色固体,该红棕色固体的化学式为______________。
(2)在酸性媒介中,黄铵铁矾对H2O2氧化去除水溶液中的MB(对亚甲基蓝)有催化作用。反应温度高于80℃时MB的去除率下降,其原因可能是__________________________________。
(3)为测定某黄铵铁矾样品的组成,进行下列实验:
① 取一定量黄铵铁矾样品,将其溶于少量稀盐酸中,再加水稀释至250.00 mL,得到溶液A。
② 取25.00 mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3 224mL(标准状况),将产生的沉淀过滤、洗涤,滤液合并后加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀4.66 g。
③ 另取25.00 mL溶液A,用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,再用HgCl2除去过量的SnCl2,最后用0.2000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点(Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O),消耗标准溶液25.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。_______________
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黄铁矾法是硫酸体系中除铁的常用方法,黄铵铁矾是黄铁矾中的一种[化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,摩尔质量为480 g·mol-1]。
(1) 除去MnSO4酸性溶液中的Fe2+可向溶液中加入MnO2,充分搅拌,然后用氨水调节溶液的pH为1~3,升温到95 ℃,静置即可形成黄铵铁矾沉淀。MnO2氧化Fe2+的离子方程式为_______________________,静置形成黄铵铁矾过程中溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 依据下列实验和数据可确定黄铵铁矾的化学式。
①称取黄铵铁矾2.400 g,加入足量NaOH溶液充分反应后过滤,向滤液中加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,得到沉淀2.330 g。
②Mim Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验,其结果可用下图热重曲线表示(已知:黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的物质为H2O,300~575 ℃之间只有NH3·H2O放出,此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素,670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。
根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式______________(写出计算过程)。
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一种用硫酸烧渣(主要成分Fe2O3、FeO、Fe3O4、FeS2、SiO2)制备铵黄铁矾[(NH4)xFey(SO4)z(OH)n,其中Fe为+3价]的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)焙烧前需进行“粉磨”的目的是_______________;硫酸烧渣加褐煤高温焙烧的主要目的是__________。
(2)“焙烧”的温度与“浸取”时浸出率的关系如下图1所示,超过800℃时,浸出率开始降低,其原因是缺少_____________________;
(3)步骤④Fe2+的氧化率随控制条件及时间的变化关系如上图2所示,适宜的条件为 _________选填I、II、III、IV)。从滤液中可回收的产品是________________(填化学式)。
(4)为测定产品铵黄铁矾的化学式,进行以下实验:
步骤1:取19.2 g铵黄铁矾,加足量的稀盐酸溶解,将所得溶液分为A、B两等份;
步骤2:向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448L NH3(标准状况下)过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4 8 g固体残渣;
步骤3:向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤洗涤干燥,可得9. 32 g固体残渣。
则产品铵黄铁矾的化学式为_______________。
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电解锰工艺过程会产生锰、镁复盐,其组成为(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O。一种综合利用该复盐的工艺流程如图所示:
已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5。回答下列问题:
(1)(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O的水溶液呈__________________性(填“酸”或“碱”) ,Mn的化合价为__________________。
(2)“沉锰”的离子反应方程式为__________________;滤液1溶质的主要成分有__________________。
(3)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示:
①由图可知,“沉锰”合适的条件为__________________。
②Mg2+主要生成的是__________________沉淀(填“Mg(OH)2”或“MgCO3”),当温度高于45℃时Mg2+和Mn2+沉淀率的变化如图所示,原因是__________________。
(4)若将NH3通入0.01mol•L-1MgSO4溶液至Mg2+完全沉淀,则此时溶液中NH3•H2O的物质的量浓度为__________________。(已知=1.34,忽略反应前后溶液体积的变化,计算结果保留两位有效数字)
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(11分)
超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。
(1)实验室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料,在一定条件下先反应生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3该沉淀高温分解即得超细Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式________。
(2)NH4Al(SO4)2·12H2O的相对分子质量为453。欲配制100mLPH为2、浓度约为0.1mol-1的NH4Al(SO4)2溶液,配制过程为
①用托盘天平称量NH4Al(SO4)2·12H2O固体________g;
②将上述固体置于烧杯中________。
(3)在0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中,铝各形态的浓度(以Al3+计)的对数(lgc)随溶液PH变化的关系见下图
①用NaOH溶液调节(2)中溶液PH至7,该过程中发生反应的离子方程式有________。
②请在答题卡的框图中,画出0.01mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中铝各形态的浓度的对数lgc随溶液PH变化的关系图,并进行必要的标注。
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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.SO2具有还原性,可用于漂白纸浆
B.MgO熔点高,可用作耐高温材料
C. KAl(SO4)2·12H2O易溶于水,可用作净水剂
D.NH4Cl受热易分解,可用作氮肥
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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.SO2具有还原性,可用于漂白纸浆
B.NH4Cl受热易分解,可用作氮肥
C.MgO熔点高,可用作耐高温材料
D. KAl(SO4)2·12H2O易溶于水,可用作净水剂
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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
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