堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4對(duì)水中的懸浮物、有機(jī)物、硫化物、重金屬等都能絮凝,工業(yè)上常用硫酸亞鐵法制備,工藝流程如圖所示:

已知:Fe3+沉淀完全時(shí)的pH=3.1,F(xiàn)e2+沉淀完全時(shí)的pH=9.7
(1)請(qǐng)寫(xiě)出溶解過(guò)程中加快溶解速率和提高浸出率的兩點(diǎn)措施:
 
,
 

(2)加入硫酸的作用是控制體系的pH值,若硫酸加入量過(guò)小,反應(yīng)體系酸度太低,容易生成
 
沉淀;若硫酸加入量過(guò)大,不利于產(chǎn)品形成,試從平衡移動(dòng)的角度分析原因是
 
 

(3)氧化過(guò)程中生成的氣體遇空氣變紅棕色.寫(xiě)出氧化過(guò)程發(fā)生的離子方程式:
 

(4)流程圖中的“系列操作”包括
 
,
 
,過(guò)濾,洗滌,烘干.
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專(zhuān)題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:(1)升高溫度能提高物質(zhì)的溶解性和加速溶解,攪拌可加速物質(zhì)的溶解;
(2)Fe3+沉淀完全時(shí)的pH=3.1,若酸度太低,堿性增強(qiáng),易生成氫氧化鐵沉淀;若加入硫酸過(guò)大,氫離子濃度增大,會(huì)中和Fe(OH)SO4中的氫氧根離子,不利于堿式硫酸鐵的生成;
(3)氧化過(guò)程中生成的氣體遇空氣變紅棕色,說(shuō)明亞硝酸鈉被還原為NO氣體,亞硝酸鈉在酸溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和電荷守恒,原子守恒配平寫(xiě)出方程式;
(4)從溶液中獲得晶體需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶.
解答: 解:(1)可通過(guò)升高溫度提高硫酸亞鐵的溶解度,或通過(guò)攪拌加速溶解,延長(zhǎng)溶解時(shí)間使更多硫酸亞鐵溶解;
故答案為:適當(dāng)升溫、充分?jǐn)嚢;延長(zhǎng)溶解時(shí)間;
(2)Fe3+沉淀完全時(shí)的pH=3.1,若酸度太低,堿性增強(qiáng),易生成氫氧化鐵沉淀;若加入硫酸過(guò)大,氫離子濃度增大,會(huì)中和Fe(OH)SO4電離的氫氧根離子,
Fe(OH)SO4?Fe2++2OH-+SO42-,使電離平衡向右移動(dòng),不利于堿式硫酸鐵的生成;
故答案為:Fe(OH)3沉淀;過(guò)量的硫酸與Fe(OH)SO4電離出來(lái)的OH-中和,使電離平衡向右移動(dòng);
(3)亞硝酸根在酸溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子,本身被還原為NO氣體,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和電荷守恒,原子守恒寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為:
Fe2++NO2-+SO42-+H+=Fe(OH)SO4+NO↑;
故答案為:Fe2++NO2-+SO42-+H+=Fe(OH)SO4+NO↑;
(4)母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止,冷卻結(jié)晶,得到堿式硫酸鐵;
故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶.
點(diǎn)評(píng):本題考查工藝流程、對(duì)條件的控制選擇、物質(zhì)的分離提純等,理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

當(dāng)光束通過(guò)下列分散系時(shí),能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)的是(  )
A、CaCl2溶液
B、CuSO4溶液
C、Fe(OH)3膠體
D、稀H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

請(qǐng)仔細(xì)閱讀以下轉(zhuǎn)化關(guān)系.

A是從蛇床子果實(shí)中提取的一種中草藥有效成分,是由碳、氫、氧元素組成的酯類(lèi)化合物;
B稱(chēng)作冰片,可用于醫(yī)藥和制香精、樟腦等;C的核磁共振氫譜顯示其分子中含有4種氫原子;
D中只含一個(gè)氧原子,與Na反應(yīng)放出H2;F為烴.
請(qǐng)回答:(1)B的分子式為
 

(2)B不能發(fā)生的反應(yīng)是(填序號(hào))
 

a.氧化反應(yīng)  b.聚合反應(yīng)c.消去反應(yīng)  d.取代反應(yīng)e.與Br2加成反應(yīng)
(3)寫(xiě)出D→E、E→F的反應(yīng)類(lèi)型:D→E
 
、E→F
 

(4)F的分子式為
 
.化合物H是F的同系物,相對(duì)分子質(zhì)量為56,寫(xiě)出H所有可能的結(jié)構(gòu):
 

(5)寫(xiě)出A、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并用系統(tǒng)命名法給F命名:A:
 
、C:
 
;F的名稱(chēng):
 

(6)寫(xiě)出E-→D的化學(xué)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

請(qǐng)你協(xié)助化學(xué)興趣小組的同學(xué)完成如下實(shí)驗(yàn),并回答相關(guān)問(wèn)題.
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^等體積0.5mol?L-1硫酸、1mol?L-1鹽酸、1mol?L-1醋酸分別與金屬反應(yīng)生成氫氣的速率和體積.
實(shí)驗(yàn)原理:(用離子方程式表示)
 

實(shí)驗(yàn)用品:儀器(略)、藥品(除給定的三種酸溶液外,在Na、Mg、Fe三種金屬中選擇最合適的一種,并說(shuō)明理由).選擇的金屬是
 
,不選其他兩種金屬的理由是
 

實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置:

(2)乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能控制三個(gè)反應(yīng)在同一時(shí)間發(fā)生,并作了相應(yīng)的改進(jìn).你認(rèn)為乙同學(xué)改進(jìn)的措施是
 

(3)按改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象并得出相關(guān)結(jié)論.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:
 

(4)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的速率:v(H2SO4
 
v(HCl)
 
v(HAc)(用“=”“<”或“>”填空,下同),反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后的速率:v(H2SO4)<(HCl)
 
v(HAc);
(5)最終得到的氫氣體積:V(H2/H2SO4
 
V(H2/HCl)
 
V(H2/HAc).
問(wèn)題討論:
(6)量筒的規(guī)格由
 
決定.
(7)對(duì)結(jié)論“(4)”“(5)”中鹽酸和醋酸的異同,你的解釋是
 

(8)根據(jù)現(xiàn)有知識(shí),上述實(shí)驗(yàn)中硫酸和鹽酸分別與金屬反應(yīng)的速率應(yīng)始終相等,但反應(yīng)一段時(shí)間后有v(H2SO4)<v(HCl).對(duì)此現(xiàn)象,你猜想可能的原因是
 
.大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)對(duì)此問(wèn)題將有科學(xué)的解釋?zhuān)?/div>

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(  )
A、粗鹽提純時(shí),為了加快過(guò)濾速率,可用玻璃棒攪拌漏斗中的液體
B、分液操作中,將下層液體放入一燒杯后,再將上層液體繼續(xù)放入另一燒杯中
C、蒸發(fā)KNO3溶液時(shí),當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量晶體時(shí)即停止加熱,用余熱蒸干剩余的水分,獲取KNO3晶體
D、蒸餾操作中,溫度計(jì)水銀球部位要插入液面下且不接觸蒸餾燒瓶壁

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基時(shí),易脫水形成碳氧雙鍵.請(qǐng)根據(jù)如圖回答.

(1)A中不含有氧的官能團(tuán)的名稱(chēng)是
 
,反應(yīng)②的反應(yīng)類(lèi)型是
 
;
(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為
 

(3)已知B的相對(duì)分子質(zhì)量為162,其燃燒產(chǎn)物中n(CO2):n(H2O)=2:1.則B的分子式為
 

(4)高分子光阻劑是光刻蝕0.11 μm電腦芯片的關(guān)鍵技術(shù),F(xiàn)是生產(chǎn)它的主要原料.F具有如下特點(diǎn):①能跟FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②能發(fā)生加聚反應(yīng);③芳環(huán)上的一氯代物只有兩種.F在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(5)G是F的同分異構(gòu)體,屬于芳香族化合物,能發(fā)生銀鏡反應(yīng).G可能的結(jié)構(gòu)有
 
種,寫(xiě)出其中任一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列分離和提純的實(shí)驗(yàn)操作中,正確的是( 。
A、蒸發(fā)B、過(guò)濾C、蒸餾D、分液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

重水(2H2O)是重要的核工業(yè)原料,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A、氘(
 
2
1
H)原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子
B、
 
1
1
H與
 
2
1
H是不同的核素
C、1H2O與2H2O是同一種物質(zhì)
D、1H218O與2H216O的相對(duì)分子質(zhì)量相同

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖,下列表述中正確的是( 。
A、反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N?2M
B、t2時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡
C、平衡時(shí),N的轉(zhuǎn)化率是75%
D、t1分鐘內(nèi),反應(yīng)速率:v(M)=2v(N)

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同步練習(xí)冊(cè)答案