【题目】一种利用H2C2O4(草酸)作助溶剂,酸浸提取硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO、SiO2等)制备铁红并回收副产物硫酸铵的工艺流程如图:
已知:H2C2O4可沉淀Ca2+、Fe2+等金属离子,可与Fe3+生成[Fe(C2O4)3]3-,在硫酸作用下可热分解生成CO和CO2。
(1)用50%的硫酸“酸浸”时,反应液的温度、H2C2O4的加入量对铁浸取率的影响分别如图1、图2所示:
①“硫酸烧渣”中Fe2O3与H2SO4反应的化学方程式为___。
②图1中,反应液的温度高于95℃时,铁浸取率开始降低,其原因是___。
③图2中,H2C2O4加入量在5~20%时,铁浸取率随加入量的增大而增大,其原因是__;H2C2O4加入量超过20%时,铁浸取率反而开始降低,其原因是___。
(2)“沉铁”时发生的主要反应的离子方程式为____。
(3)由“过滤1”的滤渣制备铁红的“操作X”为___。
【答案】Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 体系中H2C2O4(C2O)发生分解,助溶作用减弱 该范围内增大H2C2O4的量,有利于[Fe(C2O4)3]3-生成 过量的H2C2O4将酸浸液中的Fe2+转化为FeC2O4沉淀 Fe(C2O4)3]3-+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3C2O
+3NH
高温焙烧(或煅烧)
【解析】
H2C2O4可沉淀Ca2+、Fe2+等金属离子,可与Fe3+生成[Fe(C2O4)3]3-,在硫酸作用下可热分解生成CO和CO2。硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO、SiO2等)用硫酸和草酸浸取后的溶液中含有[Fe(C2O4)3]3-,Fe2+,浸渣中主要含有二氧化硅;加入双氧水将亚铁离子氧化生成铁离子,再加入氨水将[Fe(C2O4)3]3-转化为氢氧化铁沉淀,过滤1后的滤液中主要含有硫酸铵和草酸铵,结晶得到硫酸铵晶体,母液中主要含有草酸铵,可以循环利用;过滤1的固体为氢氧化铁,热分解即可得到铁红(氧化铁),据此分析解答。
(1)①Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,故答案为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
②根据题意,H2C2O4可沉淀Ca2+、Fe2+等金属离子,可与Fe3+生成[Fe(C2O4)3]3-,在硫酸作用下可热分解生成CO和CO2。图1中,反应液的温度高于95℃时,体系中H2C2O4(C2O)发生分解,助溶作用减弱,导致铁浸取率开始降低,故答案为:体系中H2C2O4(C2O
)发生分解,助溶作用减弱;
③H2C2O4可与Fe3+生成[Fe(C2O4)3]3-,H2C2O4加入量在5~20%时,该范围内增大H2C2O4的量,有利于[Fe(C2O4)3]3-生成,使得铁浸取率随加入量的增大而增大;H2C2O4加入量超过20%时,过量的H2C2O4将酸浸液中的Fe2+转化为FeC2O4沉淀,使得铁浸取率反而开始降低,故答案为:该范围内增大H2C2O4的量,有利于[Fe(C2O4)3]3-生成;过量的H2C2O4将酸浸液中的Fe2+转化为FeC2O4沉淀;
(2)“沉铁”时氨水与[Fe(C2O4)3]3-反应生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为Fe(C2O4)3]3- +3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3C2O+3NH
,故答案为:Fe(C2O4)3]3- +3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3C2O
+3NH
;
(3)“过滤1”的滤渣为氢氧化铁,将氢氧化铁加热分解即可制备铁红,因此“操作X”为高温焙烧(或煅烧),故答案为:高温焙烧(或煅烧)。
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【题目】V2O5(五氧化二钒)可作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工等行业。工业上利用冶炼铝生成的固体废料一一赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取V2O5其工艺流程图如图:
已知:①NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于热水。
②NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
③V2O5是一种橙黄色片状晶体,微溶于水,不溶于乙醇,具有强氧化性。
④部分稀土金属氯化物在乙醇中溶解度较小。
(1)“碱浸”时对赤泥进行粉碎的目的是___。写出滤液1中通入足量CO2时所发生主要反应的离子方程式:___。
(2)将磁性产品加入稀硝酸溶解,取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色,写出该磁性产品与稀硝酸反应的离子方程式:___。
(3)“洗涤”操作时可选用的洗涤剂有___。(填字母)
A.冷水 B.热水C.1%NH4Cl溶液 D.乙醇
(4)需在流动空气中灼烧的原因可能是___。
(5)将0.253g产品溶于强碱溶液中,加热煮沸,调节pH为8~8.5,向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液(过量),溶液中的还原产物为V3+离子,滴加指示剂,用0.250molL-1Na2S2O3溶液滴定,达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL,则该产品的纯度为___。
(已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI,结果保留三位有效数字)
(6)水系锌离子电池是一种新型二次电池,以Zn(CF3SO3)2(三氟甲磺酸锌)为电解质,工作原理如图。放电时V2O5电极上的电极反应式为___。
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【题目】同温同压下相同体积的两种气体12C18O和14N2,下列判断正确的是( )
A.分子数目相等B.中子数相等
C.密度之比为14:15D.电子数之比为2:3
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体pg。则下列关系不正确的是
A. B.
C. n=m+17Vc D.
m<p<
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【题目】H2O2既可以作氧化剂,又可以作还原剂。现在H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液,紫红色的KMnO4溶液变成了无色溶液。该反应体系中共七种物质:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、K2SO4、H2O、H2O2。
(1)请将以上反应物与生成物分别填入以下空格内___。
(2)该反应中的还原剂是__(填化学式)被还原的元素是____(填元素符号)。
(3)如反应中电子转移了0.5mol,则产生的气体在标准状况下的体积为__L。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,酸性溶液中常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为___。
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【题目】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.MgCl2(熔融)Mg(s)
MgO(s)
B.CaC2(s)C2H4(g)
C.FeS2(s)SO2(g)
(NH4)2SO4(aq)
D.Al(OH)3(s)NaAlO2(aq)
AlCl3(aq)
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【题目】某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8,关于该物质的下列说法中不正确的是( )
A.铁元素与氧元素物质的量比为3∶4
B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁
D.该物质可能为混合物
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【题目】NaClO广泛用作消杀剂、水处理剂及漂白剂等。
已知:NaClO溶液中物种分布分数与溶液pH的关系如图1所示。
(1)向NaClO溶液中通入CO2,发生反应的离子方程式为___(H2CO3的lgKa1、lgKa2依次为-6.38、-10.21);反应ClO-+H2OHClO+OH-的lgK=____。
(2)用Na+导体陶瓷膜电解法生产次氯酸钠溶液的装置如图2所示。
①阳极产生Cl2的电极反应式为____。
②其他条件不变,若撤去“Na+导体陶瓷膜”,NaClO的产率则会降低,其主要原因是___。
(3)NaClO溶液中ClO-与H2O产生更强氧化性的HClO,可将水体中氨氮氧化为N2(NH3比NH更易被氧化)。室温时,取氨氮废水200mL,在转速、NaClO投加量相同且均反应30min时,反应初始pH对剩余氨氮浓度及氨氮去除率的影响如图3所示。
①NaClO氧化NH3的化学方程式为___。
②pH在3~7时,随pH增大氨氮去除率升高的原因是___。
③pH在7~9时,随pH增大氨氮去除率降低的原因是__。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】苯胺为无色液体,还原性强,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐,硝基苯与氢气制备苯胺(沸点为184℃)的反应原理如下:
+3H2
+2H2O
某同学设计的制备实验装置(部分夹持装置省略)如图:
下列说法正确的是( )
A.仅用上述装置图中仪器就可以完成该实验
B.用硝酸代替盐酸,反应速率更快,实验效果较好
C.点燃酒精灯前,打开K,先通一段时间的H2
D.三颈烧瓶内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入浓硫酸后蒸馏
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