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钢铁行业酸洗工艺产生的废液主要含有FeCl2和HCl。以空气和钢铁酸洗废液为原料可以合成Fe2(OH)nCl6-n。工业上常加入NaNO2,以提高反应速率。
(1)向酸洗废液中加入少量NaNO2,并通入空气。前期发生的反应:
Ⅰ.HCl+NaNO2═HNO2+NaCl
Ⅱ.HCl+HNO2+FeCl2═FeCl3+NO+H2O
后期转化过程如图:

已知:
i.催化剂加快反应的一种方式是自身参与反应最终又生成,自身的质量和化学性质并不发生改变
ii.室温下可发生反应Fe2++NO═[Fe(NO)]2+,[Fe(NO)]2+受热可再分解为Fe2+和NO
①反应Ⅳ的化学方程式是
2HCl+NO2+2FeCl2═2FeCl3+NO+H2O
2HCl+NO2+2FeCl2═2FeCl3+NO+H2O

②下列说法正确的是
abc
abc
(填字母)。
a.由反应Ⅱ可以判断此条件下HNO2的氧化性强于Fe3+
b.加入NaNO2的主要目的是得到NO,作为后期反应的催化剂
c.后期转化过程的总反应可表示为4FeCl2+O2+(4-2n)HCl
催化剂
2Fe2(OH)nCl6-n+(2-2n)H2O
③反应过程中需控制温度在80℃左右。温度不能太低的原因是
温度低反应速率慢;温度低生成的[Fe(NO)]2+不易分解,NO浓度低,催化效果差
温度低反应速率慢;温度低生成的[Fe(NO)]2+不易分解,NO浓度低,催化效果差
(写出两点)。
(2)为了测定产品的质量,用以下方法测定产品中铁元素的质量分数:取ag产品,加入一定量的硫酸,充分反应后加入蒸馏水稀释,得到100mL待测液。取20mL待测液,加入足量KI溶液,充分反应后再与cmol/LNa2S2O3溶液反应,恰好消耗vmLNa2S2O3溶液。
已知:
i.Na2S2O3与I2的反应为:I2+2S2
O
2
-
3
═2I-+S4
O
2
-
6

ii.溶液酸性较强时Na2S2O3不稳定,可发生反应:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
①加入硫酸不能过多,主要原因有两点:
a.硫酸过多时,溶液中c(H+)浓度过大,会加快O2将I-氧化为I2,从而造成误差。写出O2氧化I-的离子方程式
O2+4I-+4H+═2I2+2H2O
O2+4I-+4H+═2I2+2H2O

b.
溶液酸性较强时Na2S2O3不稳定,与硫酸发生反应,无法准确测定I2的含量
溶液酸性较强时Na2S2O3不稳定,与硫酸发生反应,无法准确测定I2的含量

②产品中铁元素的质量分数为
28
cv
a
%
0
.
28
cv
a
28
cv
a
%
0
.
28
cv
a

【答案】2HCl+NO2+2FeCl2═2FeCl3+NO+H2O;abc;温度低反应速率慢;温度低生成的[Fe(NO)]2+不易分解,NO浓度低,催化效果差;O2+4I-+4H+═2I2+2H2O;溶液酸性较强时Na2S2O3不稳定,与硫酸发生反应,无法准确测定I2的含量;
28
cv
a
%
0
.
28
cv
a
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/3 8:0:9组卷:31引用:4难度:0.5
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  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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