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题目
题型:同步题难度:来源:
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O;
Ⅱ将FeSO4·7H2O配制成溶液;
ⅢFeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液;
Ⅳ将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体;
Ⅴ煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH4HCO3在热水中分解。
(1)Ⅰ中,要加足量的铁屑除去废液中的Fe3+,该反应的离子方程式是_______________。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸.运用化学平衡原理简述硫酸的作用____________________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的离子方程式是_________________,若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是______________________。
(4)Ⅳ中,通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净,检验SO42-的操作是_________________________________________________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,现煅烧464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg产品,若产品中杂质只有FeO,则该产品中Fe2O3的质量是________kg。(摩尔质量/g·mol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)
答案
(1)Fe+2Fe3+===3Fe2+
(2)加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡向逆反应方向移动,从而抑制Fe2+的水解
(3)Fe2++2HCO3-===FeCO3↓+CO2↑+H2O;4FeCO3+6H2O+O2===4Fe(OH)3↓+4CO2
(4)取少量洗涤后的溶液放入试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)288.0
核心考点
试题【以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略): Ⅰ从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O; Ⅱ将FeSO4·7H2O配制成溶液;ⅢF】;主要考察你对工业生产其他物质等知识点的理解。[详细]
举一反三
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂
(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。
方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:
请回答下列问题:
(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是________________________________________。
(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有__________、__________、_________(填化学式)生成。
(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为________________。
(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________________。
(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为________________。
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碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.
(1)步骤Ⅰ前,已-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________。
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钠”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有______________。
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为________________。
(5)从母液中可回收的主要物质是_____________。
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以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钾和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:

(1)反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入_____(填字母),以除去溶液中的Fe3+
A.锌粉
B.铁屑
C.KI溶液
D.H2
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是_______________。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是_________________。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产 (NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为________________。

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往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围。例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下
(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx·mH2O],反应的化学方程式为
______________________
(2)合成反应后,继续在393~523K下水热处理8h,发生反应:
[Mg(OH)2-xClx·mH2O]=(1-x/2)Mg(OH)2+x/2MgCl2+mH2O水热处理后,过滤、水洗。水洗的目的是_______________________。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大、易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是__________。
(4)已知热化学方程式:
Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g) △H1=+81. 5kJ/mol
Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g) △H2=+87. 7kJ/mol
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是___________________
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果较好的是______________,原因是___________________
(5)常用阻燃剂主要有三类:
A.卤系,如四溴乙烷;B.磷系,如磷酸三苯酯;C.无机类,主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是_____(填代号),理由是_________________
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二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料,普通锌锰干电池的电池反应式为:2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下(软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在)
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16. 27%)、Fe(5. 86%)、Al(3. 24%)、Zn (2.68%)和Cu(0. 86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH及部分硫化物的Ksp(均为25℃时)见下表,回答下列问题
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要化学方程式为_________________。
(2)滤渣A的主要成分为__________。
(3)加入MnS的目的是除去__________杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应式为_______________。
(5)从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有_______________(写两种)。
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