硫酸铁是一种重要的化工原料,用铁矿石(主要成分为Fe2O3,还含有少量的FeO、Al2O3、SiO2、有机杂质)制备硫酸铁的流程如图:

已知:SiO2既不与酸反应,也不与水反应。
(1)请写出“浸出”过程中Al2O3与H2SO4反应的离子方程式:Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+;浸出时,一边加入稀硫酸,一边搅拌的目的是 加快反应速率,同时使反应物接触更加充分,提高浸出率加快反应速率,同时使反应物接触更加充分,提高浸出率。
(2)“滤渣X”的成分为 SiO2SiO2。
(3)“氧化”的目的是;过程中发生的离子方程式为 H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2OH2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O。
(4)证明滤液中Fe3+已沉淀完全的实验操作和结论为 取少量滤液于试管中,加入少量KSCN溶液,若溶液不变色,则Fe3+已沉淀完全取少量滤液于试管中,加入少量KSCN溶液,若溶液不变色,则Fe3+已沉淀完全。
(5)用相似的工艺还可以制取另一种含铁硫酸盐晶体——绿矾。绿矾产品可以制取摩尔盐,摩尔盐是一种重要的化工原料,广泛应用于医药冶金等领域,其化学组成可表示为x(NH4)2SO4⋅yFeSO4⋅zH2O2。为确定摩尔盐的组成,进行如下实验:
步骤一:称取一定量的新制摩尔盐,溶于水配制成100.00mL溶液A。
步骤二:准确量取10.00mL溶液A,加入足量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得白色固体4.660g。
步骤三:另取10.00mL溶液A,加入0.0500mol⋅L-1KMnO4酸性溶液,发生反应:5Fe2++MnO-4+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,当两者恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为40.00mL。通过计算确定摩尔盐中x:y的值:白色固体4.660g为硫酸钡,对应的物质的量为4.66233mol=0.02mol,则溶液中硫酸根离子的物质的量为0.02mol,根据:5Fe2++MnO-4+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亚铁离子的物质的量=5×0.05mol/L×0.04L=0.01mol,n(Fe
SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1白色固体4.660g为硫酸钡,对应的物质的量为4.66233mol=0.02mol,则溶液中硫酸根离子的物质的量为0.02mol,根据:5Fe2++MnO-4+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亚铁离子的物质的量=5×0.05mol/L×0.04L=0.01mol,n(Fe
SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1(写出计算过程)。
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SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1
【答案】Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+;加快反应速率,同时使反应物接触更加充分,提高浸出率;SiO2;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;取少量滤液于试管中,加入少量KSCN溶液,若溶液不变色,则Fe3+已沉淀完全;白色固体4.660g为硫酸钡,对应的物质的量为mol=0.02mol,则溶液中硫酸根离子的物质的量为0.02mol,根据:5Fe2+++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亚铁离子的物质的量=5×0.05mol/L×0.04L=0.01mol,n(Fe
SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:20引用:2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
(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
(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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5 -
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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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5 -
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(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
(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
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