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γ-Fe2O3在磁性、催化、气敏等方面用途非常广泛,以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、...

γ-Fe2O3在磁性、催化、气敏等方面用途非常广泛,以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、CaO、Al2O3等)为原料生产γ-Fe2O3的流程如下:

(1)“还原焙烧”时,焦炭的作用是______________,起还原作用的主要物质是__________(填化学式)。

(2)“浸取”时,为提高铁的浸取率,可采取的措施除粉碎焙烧后的熔体、适当增大硫酸的用量外,还可采取的措施有______________(任写一条)。

(3)“过滤”前,将溶液的pH调至5~5.5的目的是将Al3+转化为___________(填化学式)。

(4)“缓慢干燥”生成铁黄的化学方程式为_____________。

(5)经上述流程制得的γ-Fe2O3中含有少量FeO和Al2O3杂质,某课题小组称取8.1380gγ-Fe2O3样品,溶于100mL2.00mol/LH2SO4溶液中,完全溶解后加入过量H2O2溶液,然后加入1.00mol/L的NaOH溶液,生成固体的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图,则该样品中γ-Fe2O3的百分含量为___________(百分数保留到小数点后两位)。

 

 

(1)燃烧提供热量和产生还原剂(2分);CO(1分) (2)充分搅拌(或适当延长浸取时间等其他合理答案)(1分) (3)Al(OH)3(1分) (4)4Fe(OH)2+O2=4FeOOH+2H2O(2分) (5)98.30%(2分) 【解析】 试题分析:(1)“还原焙烧”时,焦炭与氧气反应产生CO作还原剂,将三价铁转化为二价铁。所以焦炭的作用是燃烧提供热量和产生还原剂,起还原作用的主要物质是CO。 (2)“浸取”时,为提高铁的浸取率,可采取的措施除粉碎焙烧后的熔体、适当增大硫酸的用量外,还可以充分搅拌、适当延长浸取时间等。 (3)硫铁矿烧渣中含Fe2O3、SiO2、CaO、Al2O3等,应将SiO2、CaO、Al2O3等杂质处理除去,所以将溶液的pH调至5~5.5,目的是将Al3+转化为Al(OH)3。 (4)硫酸亚铁溶液加入氨水后转化为Fe(OH)2,在氧气作用下转化为铁黄FeOOH,所以“缓慢干燥”生成铁黄的化学方程式为4Fe(OH)2+O2=4FeOOH+2H2O。 (5)在样品中加入H2SO4溶液后发生的反应有Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O,FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O,Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O。再加入过量H2O2溶液将Fe2 + 氧化为Fe3 + 。由图像可知,O→A为NaOH中和过量的H2SO4,A→B为Al3+、Fe3+生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,B→C为Al(OH)3溶解。最后剩余的固体只有Fe(OH)3沉淀。B→C固体质量减少10.9095-10.7535=0.156g,即Al(OH)3为0.156g,为0.002mol,根据铝元素守恒,可得为Al2O3为0.001mol,质量为0.078g。最后剩余的固体只有Fe(OH)3沉淀,质量为10.7535g,为0.1005mol,即铁元素总物质的量为0.1005mol。100mL2.00mol/LH2SO4为0.2mol,与0.001molAl2O3反应用掉0.003mol,与93mL1.00mol/L的NaOH反应用掉0.0465mol,则与FeO和Fe2O3反应共用H2SO4为0.2mol-0.003mol-0.0465mol=0.1505mol。设Fe2O3为amol,则FeO为(0.1005-2a)mol,根据反应方程式可得3a+(0.1005-2a)=0.1505。求解可得a=0.05mol。则该样品中γ-Fe2O3的百分含量为=98.30%。 考点:工艺流程  
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(1)已知CO可将NO转化为N2,某研究小组在实验室研究反应条件对NO转化率的影响。

①由图1可知CO的百分含量越高,NO的转化率越______________(填“高”或“低”)。

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(2)在催化剂存在的条件下,用H2将NO还原为N2。已知:

则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是___________________。

(3)氨气一氮氧化物燃料电池可用于处理氮氧化物,防止空气污染,其装置如图所示。通入氨气的电极为_____________(填“正极”或“负极”)。负极的电极反应式为_______________。

 

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②在上述过程中,若MnO2的转化率为97.44%,则最终得到MnSO4·H2O晶体的质量为____________g。

2)乙组同学拟研究硫酸锰的高温分解产物,用下图装置测量生成的Mn3O4SO2、SO3及水蒸气。

①装置正确的连接顺序为_________________(按气流方向,填装置序号)。

②实验自始至终均需通入N2,其目的是______________。

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(2)乙组同学向一支试管中加入2mLFeCl2溶液,再滴入几滴甲组同学配制的H2O2溶液,最后滴人KSCN溶液,溶液变红,H2O2与Fe2+发生反应的离子方程式为_________________;另取一支试管,向其中加入SO2与BaCl2混合溶液2mL,再滴入几滴5%的H2O2溶液,现象是_____________。

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①乙醚的主要作用是____________。

②开始时,H2O2溶液与K2Cr2O7酸性溶液反应生成CrO5,该反应属于____________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。

③一段时间后,乙醚层中的CrO5与水相中的H+作用生成Cr3+并产生无色气泡,从而使蓝色逐渐消失,该反应的离子方程式为____________________。

 

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(As)及其化合物可用于制半导体及除草剂等。回答下列问题:

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短周期元素WXYZ的原子序数依次增大。npq是由这些元素组成的二元化合物,m是元素Y的单质,p是一种淡黄色粉末,q的水溶液可在玻璃器皿上蚀刻标记,0.01mol/Ls溶液的pH12。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

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