复印机使用的墨粉的主要成分是Fe3O4，下图是利用硫铁矿烧渣制备高纯Fe3O4的工艺流程已知：①Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O；②(NH - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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复印机使用的墨粉的主要成分是Fe₃O₄，下图是利用硫铁矿烧渣制备高纯Fe₃O₄的工艺流程

已知：
①Fe(OH)₂+2Fe(OH)₃=Fe₃O₄·4H₂O；②(NH₄)₂SO₄在水中可溶，在乙醇中难溶；
③NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O在乙醇与水的混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图所示。

回答下列问题：
(1)操作①的名称为__________，操作③是重结晶，重结晶的一般操作流程为______________。
(2)Fe₃O₄与稀硝酸反应的离子方程式是____________________，检验反应后的溶液中含Fe³⁺的方法是
______________________。
(3)在工艺流程中，步骤⑤是将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，常用H₂O₂作氧化剂。写出该步反应的离子方程式
______________________。
(4)写出向FeSO₄·7H₂O与NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O的混合溶液中加入NH₃·H₂O的化学反应方程式_________________________。
(5)经步骤⑦后，一般需要对所得晶体进行洗涤和干燥处理。下列选项中，最适合作为该洗涤操作的洗涤液的是____。
A．乙醇 B．蒸馏水 C．乙醇和水的混合液 D．饱和硫酸铵溶液

答案

(1)过滤；先结晶，接着将所得晶体溶于适量水配成浓溶液，然后再进行结晶，如有需要，再反复多次
(2)3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe³⁺ (3)2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
(4)2NH₄Fe(SO₄)₂+FeSO₄+8NH₃·H₂O=Fe₃O₄+4H₂O+5(NH₄)₂SO₄ (5)C

核心考点

试题【复印机使用的墨粉的主要成分是Fe3O4，下图是利用硫铁矿烧渣制备高纯Fe3O4的工艺流程已知：①Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O；②(NH】；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

工业上以锂辉石（Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂的部分工艺流程如下

已知：
①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂+H₂SO₄(浓)

Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓
②某些物质的溶解度(S)如下表所示。

(1)从滤渣1中分离出Al₂O₃的一种方法为：在滤渣中加入适量盐酸，过滤后在滤液中加入足量溶液X，再过滤，对沉淀进行干燥，灼烧。则溶液X为______________。
(2)滤渣2的两种主要成分为：____________。
(3)向滤液2中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，用“热水”而不用冷水洗涤的原因是____________。
(4)工业上，将Li₂CO₃粗品制备成高纯Li₂CO₃的部分工艺如下：
a．将Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择性透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。
①a中，阳极的电极反应式是____________。
②b中，生成Li₂CO₃反应的化学方程式是____________。

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氮氧化铝(AlON)具有优异的物理、化学性质，具备多晶陶瓷在材料制备方面的优势，是优秀的光学窗口材料，有着广阔的应用前景。工业上采用氧化铝的碳热还原氮化反应制得，其有关工艺流程如下

(1)铝土矿粉酸溶时酸不宜过量太多的原因是_________________。
(2)试剂I的化学式为_______，反应的离子方程式为___________________。
(3)写出制备AlON的化学方程式__________________。
(4)滤液Ⅱ的一种重要用途是____________。

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某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO₂含量≥65 %，SiO₂含量约为20%，
Al₂O₃含量约为4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS含量≥ 80%，FeS、CuS、SiO₂含量约为7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。

请回答下列问题：
(1)反应I后过滤所得滤液中含有MnSO₄、ZnSO₄、CuSO₄、Fe₂(SO₄)₃、Al₂(SO₄)₃等。试写出反应I中生成
CuSO₄的化学方程式_____________________。
(2)反应Ⅱ加入适量锌的作用是________________________。如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为________________________。
(3)反应V的条件是电解，电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为____________。
(4)本工艺所用的原料除软锰矿、闪锌矿、硫酸外还需要________等原料。

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石膏转化为硫酸钾和CaCl₂的工艺流程如下

(1)CO₂是一种很重要的副产品，工业上获得CO₂的途径是________________（用化学方程式表示）。
(2)转化I中发生反应的离子方程式为__________________，过滤I得到的滤渣的主要成分是__________。过滤I得到的滤液是__________，检验滤液中含有CO₃^2-的方法是_________________。
(3)转化Ⅱ中发生反应的化学方程式为__________________，转化Ⅱ中可获得K₂SO₄的原因是_________________________。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是______________________。
(5)氯化钙结晶水合物是目前常用的无机储热材料，选择的依据是_________。
a．熔点较低（29℃熔化） b．能制冷 c．无毒 d．能导电

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硫铁矿烧渣（主要成分Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示

已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示

回答下列问题：
(1)硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是________ （填字母）。
A．铝 B．镁 C．碳 D．氢气
(2)反应I的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是____________________。
(3)写出反应Ⅲ的离子方程式___________________，操作I是____________。
(4)空气中煅烧FeCO₃生成产品b的化学反应方程式为___________________。
(5)检验产品a中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品a于试管中配成溶液，____________。

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