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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...

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:

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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)步骤中可选用________调节溶液的pH(填字母)。

A.稀硫酸            B.氨水

C.氢氧化钠溶液      D.高锰酸钾溶液

(3)步骤中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是______________。

(4)步骤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_________________________。

 

(1)Fe2+、Fe3+ (2分) (2)B (2分) (3)向待检液中先滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2+(2分) (4)防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解 (2分)(5)4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 (2分) 【解析】 试题分析:硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁,过滤后得到的滤渣为二氧化硅,滤液中加入过量铁粉,生成硫酸亚铁溶液,调节pH后加入碳酸氢铵溶液,可生成碳酸亚铁固体,经洗涤、干燥,在空气中灼烧时发生分解,且与空气中的氧气发生氧化还原反应,可生成氧化铁,则 (1)硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等,酸浸后铁的氧化物和酸反应溶解,二氧化硅不与酸反应,氧化铁溶解后生成铁离子,氧化亚铁溶解后生成亚铁离子; (2)由步骤Ⅱ加入过量铁粉可知滤液中阳离子为亚铁离子,步骤Ⅲ加入试剂调节溶液pH至5~6.5,试剂不能氧化亚铁离子,强碱性溶液会沉淀亚铁离子。A.稀硫酸不能调节溶液的pH值,A不符合;B.氨水是弱碱,可以调节溶液pH,B符合;C.氢氧化钠溶液是强碱溶液,加入会沉淀亚铁离子,C不符合;D.高锰酸钾溶液具有氢氧化性,能氧化亚铁离子,D不符合,答案爱信B; (3)亚铁离子具有还原性,能把氧化为铁离子,则检验亚铁离子的实验方法是向待检液中先滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2+; (4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,温度过高碳酸氢铵会分解,温度升高促进亚铁离子的水解,因此目的是防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解; (5)空气中煅烧碳酸亚铁,碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳,由原子守恒可知配平后反应的化学方程式为4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2。 考点:考查铁及其化合物性质的分析应用,主要是流程分析理解和反应过程的判断  
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考点分析:
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某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。

[提出假设]假设1:气体产物只有SO2;假设2:_______________。

[实验设计]为了探究金属M与浓硫酸反应产物,设计如图实验装置:一定量的浓硫酸与金属M反应。

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(1) 检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,然后                          ,则证明装置的气密性良好。

(2)若B瓶里品红溶液褪色,E、F和G中都无明显现象。反应后硫酸盐中金属显+2价。写A中发生反应的化学方程式:                      

(3)若假设2正确,则可观察到:F管中              ;G干燥管里              

[实验反思] 为了进一步探究金属M成分和气体组分,进行如下实验:

称取11.2g金属M放入装置A中,加入一定量的浓硫酸,反应结束后,B瓶里品红溶液褪色,金属没有剩余,拆下G并称重,G增重0.9g

(4)为了观察溶液颜色,实验完毕后,需要稀释烧瓶里溶液。稀释烧瓶里溶液的操作方法:        

(5)将稀释后的溶液分装甲、乙试管,向甲试管里滴加KSCN溶液,溶液变红色;向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等,则气体成分及物质的量为           。试写出烧瓶里发生反应的总化学方程式                    

 

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一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。

(l)在高温下CO可将SO2还原为单质硫。已知:2CO(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2CO2(g) H1=-566.0kJ·mol-1S(s)+O2(g)满分5 manfen5.comSO2(g) H2=-296.0kJ·mol-1

请写出CO还原SO2的热化学方程式______________________。

(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为:CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.com CO2(g)+H2(g),已知420时,该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为                    ,H2的平均生成速率为           mol·L-1·min-1

(3)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图

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电池总反应为:2CH3OH+3O22CO2+4H2O,则c电极是             (填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为                   。若用该电池电解精炼铜(杂质含有Ag和Fe),粗铜应该接此电源的________极(填“c”或“d”),反应过程中析出精铜64g,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标况下的体积为           L。

 

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一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgOMgSO4(s) + CO(g)满分5 manfen5.comMgO(s) + CO2(g) +SO2(g) H>0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标yx变化趋势合理的是

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选项

x

y

A

温度

容器内混合气体的密度

B

CO的物质的量

CO2CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

D

MgSO4的质量(忽略体积)

CO的转化率

 

 

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用电解法制备无机高分子聚合物——聚合氯化铝。如图所示,在一定条件下进行,电解总反应可表示:Al+H2O+AlCl3满分5 manfen5.com [Al2(OH)mClx-m]n+H2↑(未配平),则下面说法中正确的是

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A.Cu电极与电源正极相连

B.聚合氯化铝化学式中x4

C.电解时阴极的电极反应式为:2H++2e¯=H2

D.将电源换成导线连接两电极,则不能形成原电池

 

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现有CuO和Fe2O3的混合物7.6g,向其中加入1mol/L的H2SO4溶液100 mL恰好完全反应,若将15.2 g该混合物用足量CO还原,充分反应后剩余固体质量为

A.13.6g          B.12g          C.6g          D.3.2 g

 

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