【题目】以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________。
(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。
已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃
硫去除率=(1—)×100%
①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于__________________。
②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________________________。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由_______________(填化学式)转化为_______________(填化学式)。
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=__________________。
【答案】(12分)
(1)SO2+OHHSO3
(2)①FeS2
②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中
(3)NaAlO2 Al(OH)3
(4)1∶16
【解析】分析:根据流程,矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,在空气中CaO可将SO2转化为CaSO4;“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3;Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,
(1)过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O。
(2)①根据题给已知,多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃,不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于FeS2。
②添加CaO,CaO起固硫作用,根据硫去除率的含义,700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低。
(3)“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3,向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al(OH)3。
(4)Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑。
详解:(1)过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O,反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3,离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。
(2)①根据题给已知,多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃,不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于FeS2。
②添加CaO,CaO起固硫作用,添加CaO发生的反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4,根据硫去除率的含义,700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低的原因是:硫元素转化为CaSO4留在矿粉中。
(3)“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3,向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al(OH)3,反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al(OH)3。
(4)Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16。
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【题目】下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,用排水法收集气体 | HX放出的氢气多且反应速率快 | 酸的强弱:HX<HY |
B | 向2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴2滴0.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴2滴0.1 mol/L CuSO4 | 先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀 | 溶度积(Ksp):ZnS>CuS |
C | 向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl的固体 | 溶液颜色变浅 | FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 +3KCl平衡向逆反应方向移动 |
D | 常温下,用pH计分别测定饱和NaA溶液和饱和NaB溶液的pH | pH:NaA>NaB | 常温下酸性:HA﹤HB |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】华中科技大学一项科学研究表明:一种被称为Li-空气微型石墨烯超级电容器的电池,它充电和放电的速率是标准电池的100至1000倍。该电池由单原子层的碳构成,放电时将锂氧化产生锂离子和电子,空气中的氧分子得到电子进行还原反应,从而产生电能。则下列说法正确的是
A. Li电极是该电池的正极
B. O2在电极上发生氧化反应,其电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
C. 12g单层石墨中含有六元环的个数为0.5NA(结构示意图如图,NA表示阿伏加德罗常数的值)
D. 放电时,电池中有OH-向负极移动
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【题目】向30mL某浓度氢氧化钠溶液中通入CO2气体后得溶液N,因CO2通入量不同,溶液N的组成也不同。若向N溶液中逐滴加入0.1mol/L盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入的盐酸体积V[HCl(aq)]的关系有如图所示两种情况(不计CO2的溶解),则曲线Y表明N中的溶质为_______________________, 原NaOH溶液的物质的量浓度为________;由曲线X、Y可知,两次实验通入CO2的体积之比为X:Y=___________。
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【题目】从薄荷中提取的薄荷醇可制成医药。薄荷醇的结构简式如下图,下列说法正确的是
A. 薄荷醇分子式为C10H20O,它是环己醇的同系物
B. 薄荷醇的分子中至少有12个原子处于同一平面上
C. 薄荷醇在Cu或Ag做催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛
D. 在一定条件下,薄荷醇能发生取代反应、消去反应和聚合反应
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【题目】如图为反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的能量变化示意图,下列说法错误的是
A.拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键共吸收1368kJ能量
B.由H、O原子形成2molH2O(g),共放出1852kJ能量
C.1molH2(g)和1/2molO2(g)反应生成1molH2O(l),放出热量小于242kJ
D.2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g),共放出484kJ热量
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【题目】下列有关元素周期表中“族”的说法正确的是( )
A. 元素周期表中共有七个主族、八个副族、一个0族
B. 同一主族元素原子最外层的电子数目不一定相同
C. 同一主族元素的化学性质相同
D. 族序数后标注A的元素是主族元素
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