分析 硫鐵礦燒渣用硫酸浸取,過(guò)濾后濾液中含有硫酸鐵、未反應(yīng)的硫酸,用活化硫鐵礦還原Fe3+后過(guò)濾,向?yàn)V液中加入FeCO3調(diào)節(jié)溶液pH,過(guò)濾后在通入空氣、調(diào)節(jié)溶液pH,除去溶液中雜質(zhì)離子,過(guò)濾濃縮結(jié)晶得到FeSO4晶體.
(1)用KSCN 溶液檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原;
(2)氧氣可以講亞鐵離子氧化為鐵離子,鐵離子水解使溶液pH降低;
(3)發(fā)生反應(yīng):4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2,根據(jù)蓋斯定律,由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減,構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式;
(4)電池放電時(shí)的總反應(yīng)為:4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極發(fā)生還原反應(yīng),F(xiàn)eS2獲得電子生成Fe、S2-;
(5)發(fā)生反應(yīng)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,2SO2+O2=2SO3,SO3+H2O=H2SO4,依據(jù)元素守恒和轉(zhuǎn)化率結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算;
解答 解:硫鐵礦燒渣用硫酸浸取,過(guò)濾后濾液中含有硫酸鐵、未反應(yīng)的硫酸,用活化硫鐵礦還原Fe3+后過(guò)濾,向?yàn)V液中加入FeCO3調(diào)節(jié)溶液pH,過(guò)濾后在通入空氣、調(diào)節(jié)溶液pH,除去溶液中雜質(zhì)離子,過(guò)濾濃縮結(jié)晶得到FeSO4晶體.
(1)KMnO4溶液、K3[Fe(CN)6]溶液可以檢驗(yàn)有Fe2+生成,取第Ⅱ步反應(yīng)中溶液少許與試管中,滴加KSCN 溶液,若溶液不變紅色,說(shuō)明Fe3+完全被還原,
故答案為:C;
(2)氧氣可以將Fe2+離子氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+,使溶液pH降低,
故答案為:氧氣可以將Fe2+離子氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+;
(3)發(fā)生反應(yīng):4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2,
已知:①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,①-③×2+②×④可得4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g),故△H=-1648kJ/mol-2×(-1480kJ/mol)+4×(-393kJ/mol)=-260kJ/mol,
故反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol,
故答案為:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol;
(4)電池放電時(shí)的總反應(yīng)為:4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極發(fā)生還原反應(yīng),F(xiàn)eS2獲得電子生成Fe、S2-,正極電極反應(yīng)式為:FeS2+4e-=Fe+2S2-,
故答案為:FeS2+4e-=Fe+2S2-;
(5)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,2SO2+O2=2SO3,SO3+H2O=H2SO4,已知該硫鐵礦樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.0%,假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng),煅燒10t該硫鐵礦,理論上產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為x,生成98%的硫酸質(zhì)量為y:
FeS2~~~~2SO2~~~~2H2SO4
120 2×22.4 2×98
1×107g×90% V m×98%
V=3.36×106 L
m=1.5×107g=15t
故答案為:3.36×106;15.
點(diǎn)評(píng) 本題以化學(xué)工藝流程為載體,考查離子方程式書寫、離子檢驗(yàn)、熱化學(xué)方程式書寫、電極反應(yīng)式、化學(xué)計(jì)算等,需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí),(5)中計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn),注意利用守恒法計(jì)算,避免計(jì)算繁瑣,較好的考查學(xué)生分析計(jì)算能力,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | C4H10有三種同分異構(gòu)體 | |
B. | 乙醇、乙二醇、丙三醇互為同系物,同系物之間不可能為同分異物體 | |
C. | 常溫下2S2O(g)=3S(s)+SO2(g)能自發(fā)進(jìn)行,可推斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng) | |
D. | 因?yàn)楹辖鹪诔睗竦目諝庵幸仔纬稍姵,所以合金耐腐蝕性都較差 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 銅電極應(yīng)與X相連接 | |
B. | H+透過(guò)離子交換膜由N極向M極移動(dòng) | |
C. | M電極反應(yīng)式:(C6H10O5)n+7n H2O-24n e-═6n CO2↑+24n H+ | |
D. | 當(dāng)N電極消耗0.25 mol氣體時(shí),則鐵電極增重16 g |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 0.1 mol/L NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl- | |
B. | $\frac{{k}_{W}}{c({H}^{+})}$=1×10-13 mol/L的溶液中:NH4+、Na+、SiO32-、Cl- | |
C. | 與Al反應(yīng)能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42- | |
D. | 水電離的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32- |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 為證明非金屬性強(qiáng)弱:S>C>Si | |
B. | 表示可逆反應(yīng)Fe3+(aq)+SCN-(aq)?Fe(SCN)2+(aq)平衡時(shí),物質(zhì)的量濃度[Fe(SCN)2+]與溫度T的關(guān)系,反應(yīng)處于D點(diǎn)時(shí),一定有V(正)<V(逆) | |
C. | 表示恒溫恒容條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)中,各物質(zhì)的濃度與其消耗速率之間的關(guān)系,其中交點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài) | |
D. | 為水的電離平衡曲線圖,若從A點(diǎn)到C點(diǎn),可在水中加入適量NaOH固體 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便等生物質(zhì)在沼氣池中經(jīng)發(fā)酵可生成沼氣 | |
B. | Al(OH)3、Fe(OH)3等膠體具有很強(qiáng)的吸附能力,可用于凈水 | |
C. | 雞蛋清中加入濃食鹽水析出沉淀、75%乙醇溶液進(jìn)行消毒、福爾馬林用于浸制生物標(biāo)本,其中蛋白質(zhì)都發(fā)生了變性 | |
D. | 塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于有機(jī)物,可以回收利用 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 該物質(zhì)分子中含有兩種官能團(tuán) | |
B. | 該物質(zhì)的分子式為C9H15O2 | |
C. | 1mol該物質(zhì)最多可以和2molH2發(fā)生加成反應(yīng) | |
D. | 該物質(zhì)不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
序號(hào) | CaCO3/mol | CaO/mol | CO2/mol |
A | 0.02 | 0.02 | 0.05 |
B | 0.02 | 0.02 | 0.03 |
C | 0.02 | 0.02 | 0.01 |
D | 0.02 | 0 | 0.05 |
E | 0.02 | 0.02 | 0 |
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