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【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__________________。

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,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。Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2n(Fe2O3)=__________________。

【答案】(12分)

(1)SO2+OHHSO3

(2)FeS2

②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中

(3)NaAlO2 Al(OH)3

(4)116

【解析】分析根据流程,矿粉焙烧时FeS2O2反应生成Fe2O3SO2,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;Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2

(1)过量SO2NaOH反应生成NaHSO3H2O。

(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

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过滤得到的滤液中通入过量CO2,CO2NaAlO2反应生成NaHCO3Al(OH)3

(4)Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑。

详解:(1)过量SO2NaOH反应生成NaHSO3H2O,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

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过滤得到的滤液中通入过量CO2,CO2NaAlO2反应生成NaHCO3Al(OH)3,反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al(OH)3

(4)Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2,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。

练习册系列答案
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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=2HXHY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

2 mL 0.1 mol/L Na2S溶液中滴20.1 mol/L ZnSO4溶液;再滴20.1 mol/L CuSO4

先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀

溶度积(Ksp):ZnS>CuS

C

FeCl3KSCN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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A.析出金属的物质的量B.析出金属的质量

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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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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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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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