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以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,...

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3SiO2Al2O3MgO,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图所示:

回答下列问题:

1)酸溶时,粉碎硫酸渣的目的是__________

2)还原过程中加入FeS2粉增大溶液中Fe2+的含量,同时有H2SO4生成,完成该反应的离子方程式:FeS2+14Fe3++______H2O═15Fe2++______SO42-+______.______________

3)滤渣A的主要成分为__________

4)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_____;(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表)

沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Fe(OH)2

Mg(OH)2

开始沉淀pH

2.7

3.8

7.5

9.4

完全沉淀pH

3.2

5.2

9.7

12.4

 

为得到纯净的Fe(OH)3固体,需要对沉淀进行洗涤,判断沉淀Fe(OH)3是否洗净的方法是__________

 

增大接触面积,加快溶解速率 FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+ SiO2 3.2~3.8 取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,滴加少量BaCl2溶液,若无明显现象,则沉淀已洗净 【解析】 Fe2O3、MgO为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,Fe2O3、MgO、Al2O3与硫酸反应,生成可溶的Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、MgSO4,根据问题(2),加入FeS2,将Fe3+还原成Fe2+,过滤后,向滤液中通入空气,将Fe2+氧化成Fe3+,加入NaOH,调节pH,使Fe3+以Fe(OH)3形式沉淀出来,然后经过过滤、烘干、研磨得到铁红; (1)粉碎硫酸渣的目的是增大硫酸渣与硫酸的接触面积,加快溶解速率,提高原料的浸出率; (2)FeS2中S的化合价由-1价→+6价,化合价升高7价,FeS2整体升高14价,Fe3+作氧化剂,化合价降低1价,最小公倍数为14,Fe3+系数为14,FeS2系数为1,SO42-系数为2,根据原子守恒、电荷守恒,离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+; (3) Fe2O3、MgO为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,Fe2O3、MgO、Al2O3与硫酸反应,生成可溶的Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、MgSO4,SiO2不与稀硫酸反应,即滤渣1为SiO2; (4)根据上述分析,让Fe3+以Fe(OH)3形式沉淀出来,而Mg2+、Al3+不能沉淀,即pH控制在3.2~3.8之间;Fe(OH)3表面沾有Na2SO4,需要检验SO42-,具体操作是:取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,滴加少量BaCl2溶液,若无明显现象,则沉淀已洗净。  
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考点分析:
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醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐(已知:25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5)。

(1)醋酸钠溶液呈碱性的原因是_______________(写出有关的离子方程式)

(2)CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________(用c(Bn+)表示相应离子浓度);

(3)25℃时,0.10mol/L的醋酸溶液的pH约为___________ 已知:lg1.3=0.114);

(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是____________

A.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小.

B.升高温度可以促进醋酸电离,也可以促进醋酸钠水解.

C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离.

D.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离.

(5)物质的量浓度均为0.1mol/LCH3COONaCH3COOH溶液等体积混合(注:混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是_______

A.c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-

B.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-

C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L

(6)常温时,有以下3种溶液,其中pH最小的是____________

A.0.02mol•L-1CH3COOH0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合液

B.0.03mol•L-1CH3COOH0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合液

C.pH=2CH3COOHpH=12NaOH溶液等体积混合液

(7)pH试纸在常温下分别测定0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液,则pH(CH3COONa)_______  pH(Na2CO3).(填:“>”、“<”或“=”)

 

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盐酸和氢氧化钠是工业上重要的化工原料,也是实验室里常见的化学试剂。欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度,可用0.1000 mol·L-1 HCl标准溶液进行中和滴定(用酚酞作指示剂)。请回答下列问题:

1)滴定时,盛装待测NaOH溶液的仪器名称为_____

2)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是_________

3)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为0.50 mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为_____

乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:

实验序号

待测NaOH溶液的体积/mL

0.1000mol·L-1HCl溶液的体积/mL

滴定前刻度

滴定后刻度

1

25.00

0.11

25.10

2

25.00

1.56

33.30

3

25.00

0.21

25.22

 

4)选取上述合理数据,计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为______(保留四位有效数字)

5)下列哪些操作会使测定结果偏高_____ (填序号)

A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗

B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗

C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失

D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数

6)滴定达到终点的标志是________

 

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金属铁用途广泛,高炉炼铁的总反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),请回答下列问题:

1)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生上述反应,可以判断该反应已经达到平衡的是___________

A.密闭容器中总压强不变

B.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变

D.c(CO)=c(CO2)

E.Fe2O3的质量不再变化

2)一定温度下,上述反应的化学平衡常数为3.0,该温度下将4molCO2molFe2O36molCO25molFe加入容积为2L的密闭容器中,此时反应将向________________反应方向进行(处于平衡状态”);反应达平衡后,若升高温度,COCO2的体积比增大,则正反应为______________反应(吸热放热”)

3)已知:3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)  H=–47kJ/mol

Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) H=+19kJ/mol

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)   H=–11kJ/mol

Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的 △H=________________

 

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据图回答下列问题:

1)若烧杯中的溶液为稀硫酸,则观察到的现象是___________,负极反应式为___________

2)若烧杯中的溶液为氢氧化钠溶液,则正极反应为___________,总反应的化学方程式为___________

 

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高效能电池的研发制约电动汽车的推广。有一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H67O28KOH===4K2CO310H2O,有关此电池的推断中正确的是( )

A.负极反应为:14H2O7O228e===28OH

B.放电过程中KOH的物质的量浓度不变

C.每消耗1 mol C2H6,则电路上转移的电子为14 mol

D.放电一段时间后,负极周围的pH升高

 

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