【題目】某科研小組利用硫鐵礦(主要成分是FeS2，含Fe2O3、SiO2、Al2O3等雜質(zhì))制備重要的化工原料納米Fe2O3的工藝流程如圖所示。

回答下列問(wèn)題：

（1）煅燒前硫鐵礦粉碎的目的是__，硫鐵礦煅燒得到的氣體需回收，該氣體在工業(yè)上的主要用途是__。

（2）用稀硫酸浸取硫鐵礦燒渣的主要反應(yīng)的離子方程式為__，浸取后過(guò)濾得到的濾渣的化學(xué)式為__。

（3）加入FeS2的主要目的是還原濾液中的Fe3＋，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4，反應(yīng)中每消耗1molFeS2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為__，檢驗(yàn)Fe3＋是否完全被還原，應(yīng)選擇__(填標(biāo)號(hào))。

A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液

（4）加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，其目的為__。

（5）加入NH4HCO3生成FeCO3的離子方程式為__，若煅燒得到160g納米Fe2O3，則消耗的氣體和生成的氣體的物質(zhì)的量之比為__。

【答案】增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使硫鐵礦煅燒更加充分 工業(yè)制硫酸 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O SiO2 14NA或8.428×1024 C 除去濾液中的Al3+ 2HCO3－＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 1：4

【解析】

硫鐵礦煅燒，發(fā)生FeS2與O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2，加硫酸，Al2O3、Fe2O3與硫酸反應(yīng)，SiO2不與硫酸反應(yīng)，根據(jù)流程目的是制備納米Fe2O3，需要除去Al3＋，因?yàn)?/span>Fe(OH)3的溶度積小于Al(OH)3的溶度積，因此先將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，加入FeS2的目的是將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，加入FeCO3調(diào)節(jié)pH，使Al3＋以Al(OH)3形式除去，加入NH4HCO3，Fe2＋與HCO3－反應(yīng)生成FeCO3，煅燒FeCO3得到Fe2O3，逐步進(jìn)行分析；

(1)煅燒前粉碎硫鐵礦，增加硫鐵礦與空氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率，使硫鐵礦煅燒更加充分；FeS2與O2發(fā)生4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，利用SO2制備硫酸；

(2)硫鐵礦煅燒后的燒渣為Fe2O3、Al2O3、SiO2，SiO2為酸性氧化物不與硫酸反應(yīng)，Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，Al2O3與硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3，燒渣中Fe2O3為主要物質(zhì)，因此加入硫酸發(fā)生的主要反應(yīng)是Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；浸取后的濾渣為SiO2；

(3)根據(jù)反應(yīng)方程式，FeS2中S由－1價(jià)轉(zhuǎn)化成＋6價(jià)，Fe2(SO4)3中Fe的化合價(jià)由＋3價(jià)轉(zhuǎn)化成＋2價(jià)，因此消耗1molFeS2，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol×2×[6－(－1)]=14mol，即轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為14NA或8.428×1024；檢驗(yàn)Fe3＋是否完全被還原，則需要檢驗(yàn)是否含有Fe3＋，即用KSCN溶液檢驗(yàn)，如果溶液不變紅，則說(shuō)明Fe3＋完全反應(yīng)，反之未完全反應(yīng)，答案懸C；

(4）根據(jù)上述分析，加入FeCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使Al3＋以Al(OH)3形式沉淀出來(lái)；

(5)加入NH4HCO3溶液得到FeCO3，即反應(yīng)的離子方程式為2HCO3－＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；煅燒FeCO3得到Fe2O3反應(yīng)方程式為4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2，消耗O2和生成CO2的物質(zhì)的量之比為1：4。

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：

【題目】下列能發(fā)生酯化、加成、氧化、還原、消去5種反應(yīng)的化合物是

A. CH2=CHCH2COOH

B.

C.

D. CH2=CH-CH2-CHO

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【題目】向10mL1mol·L-1的HCOOH溶液中不斷滴加1mol·L-1的NaOH溶液，并一直保持常溫，所加堿的體積與－lgc水(H＋)的關(guān)系如圖所示。c水(H＋)為溶液中水電離的c(H＋)。下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A.常溫下，Ka(HCOOH)的數(shù)量級(jí)為10-4

B.a、b兩點(diǎn)pH均為7

C.從a點(diǎn)到b點(diǎn)，水的電離程度先增大后減小

D.混合溶液的導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】亞氯酸鈉（NaClO2）是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜（Mathieson）法制備亞氯酸鈉的流程如下：

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A.反應(yīng)①階段，參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2：1

B.若反應(yīng)①通過(guò)原電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，則ClO2是正極產(chǎn)物

C.反應(yīng)②中的H2O2可用NaClO4代替

D.反應(yīng)②條件下，ClO2的氧化性大于H2O2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】是高爐煉鐵的重要反應(yīng)。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是

A.CO是氧化劑B.CO得到電子

C.被還原D.發(fā)生氧化反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。汽車(chē)尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用鈀(Pd)等金屬作催化劑可以迅速將二者轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和氮?dú)狻?/span>

（1）鈀與鎳位于同列，且在鎳的下一周期，鈀在元素周期表的位置是__，基態(tài)鎳原子的價(jià)電子的電子排布圖為__。

（2）C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__。

（3）SO2分子的VSEPR構(gòu)型為__；SO3分子中心原子的雜化形式為__；N2O與CO2互為等電子體，且N2O分子中O只與一個(gè)N相連，N2O的空間構(gòu)型為_，分子中的σ鍵和π鍵數(shù)目之比是__。

（4）大π鍵是3個(gè)或3個(gè)以上原子彼此平行的p軌道從側(cè)面相互重疊形成的π鍵。一氧化氮分子中，氮與氧之間形成一個(gè)σ鍵、一個(gè)2電子π鍵與一個(gè)3電子π鍵，則3電子π鍵__(填“是”或“不是”)大π鍵；一氧化氮可與Fe2+生成棕色[Fe(H2O)5NO]2+離子，為檢驗(yàn)亞鐵離子的反應(yīng)之一，[Fe(H2O)5NO]2+離子中配位體是__。

（5）CO可形成熔點(diǎn)為-20℃，沸點(diǎn)為103℃的配合物Fe(CO)5，Fe(CO)5分子中鐵元素的化合價(jià)為___，屬于__晶體。

（6）鈀晶體的晶胞如圖，晶胞的邊長(zhǎng)為apm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鈀單質(zhì)的密度為___g/cm3(列出計(jì)算式)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Ⅰ．閱讀下列材料后，回答相應(yīng)問(wèn)題：一個(gè)體重50kg的健康人的體內(nèi)含鐵2g。這2g鐵在人體內(nèi)不是以單質(zhì)的形式存在的，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收，給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí)，應(yīng)給予含Fe2+的亞鐵鹽，如硫酸亞鐵(FeSO4)。服用維生素C，可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，有利于鐵的吸收。

⑴人體中經(jīng)常進(jìn)行的轉(zhuǎn)化，A轉(zhuǎn)化中Fe2+發(fā)生________（填“氧化”或“還原”，下同）反應(yīng)，B轉(zhuǎn)化中Fe3+做________劑。

⑵“服用維生素C，可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”，這句話(huà)指出維生素C在這一反應(yīng)中做________劑，具有________性。

Ⅱ．某化工廠(chǎng)排出的廢液中含有Ag+、Ba2+、Cu2+三種金屬陽(yáng)離子，現(xiàn)欲用CO32－、OH－、Cl－三種不同的陰離子分別將上述金屬陽(yáng)離子逐一形成沉淀除去。加入陰離子的正確順序是_____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系是( )

A.v(O2)= v(NH3)B.v(H2O)= v(O2)C.v(H2O)= v(NH3)D.v(NO)= v(O2)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。利用廢舊二次電池[主要成分為Ni(OH)2、Fe2O3、MnO2、碳粉、鋁箔等]合成電池級(jí)Ni(OH)2的工藝流程如下：

已知：

氫氧化物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ni(OH)2

Mn(OH)2

Ksp(室溫下)

4.0×10-38

1.0×10-33

1.6×10-14

2.0×10-13

(1)①已知“酸浸”后濾液中含有：Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+，調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，其目的是__；以下最適合作為物質(zhì)X的是____（填字母）。

A．雙氧水 B．氨水 C．鹽酸 D．NiO

②若濾液中Ni2+的濃度為2molL-1，列式計(jì)算判斷此時(shí)濾渣Ⅱ中是否有Ni(OH)2沉淀：___ 。

(2)濾渣Ⅲ的主要成分是____，“氧化除錳”過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。

(3)用Ni(OH)2和LiOH在空氣中混合加熱至700℃～800℃可制得LiNiO2（鎳酸鋰），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

(4)鎳酸鋰是一種有較好前景的鋰離子電池正極材料。該電池在充放電過(guò)程中，發(fā)生LiNiO2和Li1-xNiO2之間的轉(zhuǎn)化，充電時(shí)LiNiO2在_______（填“陰”或“陽(yáng)“）極發(fā)生反應(yīng)，該電極的電極反應(yīng)式為_____。

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