【題目】以黃鐵礦為原料制硫酸會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣，合理利用廢渣可以減少環(huán)境污染，變廢為寶。工業(yè)上利用廢渣(含Fe2＋、Fe3＋的硫酸鹽及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4，具體生產(chǎn)流程如下：

(1)在廢渣溶解操作時(shí)，應(yīng)選用________溶解(填字母)。

A．氨水 B．氫氧化鈉溶液 C．鹽酸 D．硫酸

(2) 為了提高廢渣的浸取率，可采用的措施有哪些？_______________（至少寫出兩點(diǎn)）。

(3)物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上最好選用________(供選擇使用的有：空氣、Cl2、MnO2)，其理由是_______________。氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(4)根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件(從溫度、pH和氧化時(shí)間三方面說明)是：______________________________________________________。

(5) 銨黃鐵礬中可能混有的雜質(zhì)有Fe(OH)3、________。

(6) 銨黃鐵礬的化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，其化學(xué)式可通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：

① 稱取一定質(zhì)量的樣品加入稀硝酸充分溶解，將所得溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。

② 量取25.00 mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32 g。

③ 量取25.00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體448mL，同時(shí)有紅褐色沉淀生成。

④ 將步驟③所得沉淀過濾、洗滌、灼燒，最終得固體4.80 g。

通過計(jì)算，可確定銨黃鐵礬的化學(xué)式為___________________________。（已知銨黃鐵礬的摩爾質(zhì)量為960gmol-1,計(jì)算過程中不考慮固體損失和氣體溶解。

【答案】D 將廢渣粉碎、加熱、攪拌等 空氣 原料易得，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì) 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 溶液溫度控制在80 ℃，pH控制在1.5，氧化時(shí)間為4 h左右 Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaSO4 (NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12

【解析】

（1）由已知結(jié)合流程，廢渣中含有Fe2＋、Fe3＋的硫酸鹽及少量CaO和MgO，故廢渣溶解操作時(shí)，應(yīng)選用硫酸溶解比較合適，答案選D。

（2）為了提高廢渣的浸取率，可以將廢渣進(jìn)一步粉碎，以增大固體的表面積提高反應(yīng)速率，還可以采用加熱、攪拌等方法。

（3）廢渣溶解后，加入氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，提供的三種氧化劑中只有空氣（O2）是綠色氧化劑，原料易得、成本低、氧化Fe2+不產(chǎn)生污染、不會(huì)引入新雜質(zhì)，故最好選用空氣；反應(yīng)化學(xué)方程式為：4Fe2+＋O2＋4H+=4Fe3+＋2H2O。

（4）由三條曲線可得，相同時(shí)間內(nèi)，80 ℃、pH=1.5時(shí)，Fe2＋的轉(zhuǎn)化率最高，故應(yīng)選該條件，浸取4小時(shí)之后再延長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)化率提高不大，故浸取4小時(shí)較合適，綜上分析，工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件是：溶液溫度控制在80 ℃，pH控制在1.5，氧化時(shí)間為4 h左右。

（5）氧化后的溶液，加氨水結(jié)晶，所得沉淀除了銨黃鐵礬晶體外，Fe3+、Mg2+、Ca2+也會(huì)沉淀析出，故銨黃鐵礬中可能混有的雜質(zhì)有Fe(OH)3、Mg(OH)2、Ca(OH)2、CaSO4。

（6）由②得，n（SO42-）=n（BaSO4）=9.32g÷233gmol-1=0.04mol；由③得，n（NH4+）=n（NH3）=0.448L÷22.4Lmol-1=0.02mol；由④得，n（Fe）=2n（Fe2O3）=2×4.8g÷160gmol-1=0.06mol；所以，結(jié)合(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，可設(shè)為(NH4)xFe3x(SO4)2x(OH)w，由正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0得：w=6x，又因?yàn)?/span>(NH4)xFey(SO4)z(OH)w的摩爾質(zhì)量為960gmol-1，所以化學(xué)式為：(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】25℃下，部分弱酸的電離常數(shù)如表。下列有關(guān)說法不正確的是

弱酸

HCOOH

HClO

H2S

電離平衡常數(shù)(Ka)

Ka=1.0×10-4

Ka=2.0×10-8

Ka1=1.3×10-7

Ka2=7.1×10-15

A. 若 HCOONa和 HCOOH的混合溶液的pH=3，則c(HCOOH)/c(HCOO-)=10

B. 相同濃度的 HCOONa和 NaClO溶液中離子總濃度前者大

C. 任何濃度NaHS溶液中總存在：c(H2S)+c(H+)=c(OH－)+c(S2－)

D. 向 NaClO溶液中通入H2S發(fā)生的反應(yīng)為2C1O－+H2S===S2－+2HClO

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化學(xué)反應(yīng)N2+3H22NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( )

A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H=2(a-b-c)kJ/mol

B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=2(b-a)kJ/mol

C.N2(g)+H2(g)NH3(l) △H=(b+c-a)kJ/mol

D.N2(g)+H2(g)NH3(g) △H=(a+b)kJ/mol

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列有關(guān)化學(xué)用語的用法中，正確的是

A. BaCO3的電離方程式:BaCO3Ba2++CO32—

B. 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體的化學(xué)方程式:3H2O+FeCl3=3HCl+Fe(OH)3↓

C. 向酸性KI溶液中通入臭氧(O3)的離子方程式：2I—+O3+H2O==I2+O2+2OH—

D. 向Ba(OH)2溶液中滴入 NaHSO4溶液至恰好完全沉淀時(shí)，反應(yīng)的離子方程式Ba2++OH—+SO42—+H+==BaSO4↓+H2O

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑，熱分解產(chǎn)生錳酸鉀、二氧化錳、氧氣。完成下列填空：

I.已知：①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol，②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-298kJ/mol，③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1068kJ/mol。

（1）固體MnO2和二氧化硫氣體反應(yīng)生成MnSO4固體的熱化學(xué)方程式為_____。

Ⅱ.草酸鈉滴定法測(cè)定高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)涉及到的反應(yīng)：C2O42-+2H+→H2C2O4（草酸），5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O

（2）將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測(cè)得反應(yīng)溶液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖，Mn2+濃度變化由緩慢增大后迅速增大的原因是_______。

Ⅲ.KMnO4是一種常用消毒劑。

（3）KMnO4消毒機(jī)理與下列物質(zhì)相似的是____（填序號(hào)）。

A.消毒酒精（75%） B. 雙氧水 C. 84消毒液 D. 肥皂水 E.活性炭 F.SO2

（4）測(cè)定KMnO4產(chǎn)品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定。

①配制500ml0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒和___。

②取KMnO4粗產(chǎn)品0.7000g溶于水，并加入稀硫酸進(jìn)行酸化，將所得溶液用0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)記錄實(shí)驗(yàn)消耗Na2S2O3溶液的體積。重復(fù)步驟②、③，三次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

消耗Na2SO3溶液體積/ml

19.30

20.98

21.02

（已知：S2O32-被MnO4-氧化為SO42- ）

計(jì)算該KMnO4產(chǎn)品的純度為___。（保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯氧化銅[xCuO·yCuCl2·zH2O]在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑。工業(yè)上用銅礦粉（主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等）為原料制取氯氧化銅的流程如下：

⑴“調(diào)節(jié)pH”并生成Fe(OH)3時(shí)反應(yīng)的離子方程式為______。

⑵調(diào)節(jié)pH，要使常溫溶液中c(Cu2＋)≥0.022mol·L-1，而c(Fe3＋)≤1×10－6mol·L-1，則應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為______。｛已知Ksp[Cu(OH)2＝2.2×10－20]，Ksp[Fe(OH)3＝1×10－36]｝

⑶為測(cè)定氯氧化銅的組成，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

步驟Ⅰ：稱取0.4470 g氯氧化銅，放入錐形瓶，加入一定量30%的硝酸使固體完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示劑，用0.1000mol·L－1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl－，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL；

步驟Ⅱ：稱取0.4470g氯氧化銅，放入錐形瓶，加入一定量硫酸使固體完全溶解。向溶液中加入過量的KI固體，充分反應(yīng)后向溶液中滴入數(shù)滴淀粉溶液，用0.2000mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。

已知步驟Ⅱ中所發(fā)生的反應(yīng)如下：

2Cu2+＋4I－＝2CuI↓＋I2 2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6

①已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀，步驟Ⅰ滴定終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______。

②通過計(jì)算確定氯氧化銅的化學(xué)式________________（寫出計(jì)算過程）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有7瓶失去標(biāo)簽的試劑瓶，已知它們盛裝的是有機(jī)液體，可能是乙醇、乙酸、苯、乙酸乙酯、油脂、葡萄糖溶液、蔗糖溶液。現(xiàn)通過如下實(shí)驗(yàn)來確定各試劑瓶中所裝液體的名稱。已知：。

實(shí)驗(yàn)步驟和方法

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①把7瓶液體依次標(biāo)號(hào)為A、B、C、D、E、F、G后聞氣味

只有F、G兩種液體沒有氣味

②各取少量于試管中加水稀釋

只有C、D、E三種液體不溶解而浮在水上層

③分別取少量7種液體于試管中加新制的Cu(OH)2懸濁液并加熱

只有B使沉淀溶解，F中產(chǎn)生磚紅色沉淀

④各取C、D、E少量于試管中，加稀NaOH溶液并加熱

只有C中仍有分層現(xiàn)象，且在D的試管中聞到特殊香味

（1）試寫出下列標(biāo)號(hào)代表的液體名稱：

A________，B________，C________，D________，E________，F________，G________。

（2）寫出在F中加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱的化學(xué)方程式：________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用蒸餾水逐漸稀釋的醋酸，若維持溫度不變，則在稀釋過程中逐漸增大的是（ ）

A.的物質(zhì)的量濃度B.的物質(zhì)的量濃度

C.H+的物質(zhì)的量濃度D.和H+的物質(zhì)的量

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】我國(guó)科學(xué)家借助自主研制的新型鎢鈷合金催化劑攻克了單壁碳納米管結(jié)構(gòu)的可控制備難題。

（1）基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為_______。單壁碳納米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，其碳原子的雜化方式為_______。

（2）納米結(jié)構(gòu)氧化鈷可在室溫下將甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛各原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，甲醛分子屬_______分子（選填“極性”“非極性”），其立體構(gòu)型為____。

（3）橙紅色晶體羰基鈷Co2(CO)8的硬度小，不導(dǎo)電，可溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。該晶體屬于____晶體，三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钤胤?hào)）_______。配體CO中σ鍵與π鍵數(shù)之比是__________。

（4）元素鐵、鈷、鎳并稱鐵系元素，性質(zhì)具有相似性。某含鎳化合物結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子內(nèi)的作用力不可能含有__________（填序號(hào)）。

A 離子鍵 B 共價(jià)鍵 C 金屬鍵 D 配位鍵 E 氫鍵

（5）鎢為熔點(diǎn)最高的金屬，硬度極大，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，已知鎢的密度為ρ g·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則每個(gè)鎢原子的半徑r＝_____________nm。（只需列出計(jì)算式）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案