聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]是一種無機高分子絮凝劑,可用于水的處理。以黃鐵礦的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制取聚合硫酸鐵的工藝流程(Fe3+易水解,原料中的Fe3+須先還原為Fe2+)如圖:

(1)濾渣I的主要成分的化學式是 SiO2SiO2?!叭臃治觥笔欠治鋈芤褐蠪e2+、Fe3+的含量,目的 BCBC(選填編號)。
A.控制溶液中Fe2+、Fe3+的含量比
B.確定下一步還原所需鐵的量
C.確定氧化Fe2+所需NaClO3的量
D.確定鐵的氧化物酸浸完全
(2)確定還原過程已完成的方法是 取少量溶液加入KSCN溶液,若不變紅,說明還原過程已完成取少量溶液加入KSCN溶液,若不變紅,說明還原過程已完成。
(3)氧化過程發(fā)生反應的離子方程式為 ClO-3+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2OClO-3+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;氧化時可用硝酸代替氧化劑NaClO3,優(yōu)點是原料成本低,缺點是 硝酸被還原為氮氧化物,污染空氣硝酸被還原為氮氧化物,污染空氣。
(4)水解時要嚴格控制溶液的pH范圍,溶液的pH偏小或偏大都會影響聚合硫酸鐵的產(chǎn)率,解釋原因 Fe3+水解溶液呈酸性,若pH偏小水解平衡逆向移動,pH偏大Fe3+生成氫氧化鐵沉淀Fe3+水解溶液呈酸性,若pH偏小水解平衡逆向移動,pH偏大Fe3+生成氫氧化鐵沉淀。
聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]產(chǎn)品的組成可通過下列實驗測定:
①稱取一定質(zhì)量的聚合硫酸鐵樣品配成100.00mL溶液A;
②準確量取20.00mL溶液A,加入足量鹽酸酸化后,加BaCl2(aq)至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體11.65g;
③準確量取20.00mL溶液A,加入足量銅粉,充分反應后過濾、洗滌,將濾液和洗液合并配成250.00mL溶液B;
④準確量取25.00mL溶液B,用0.1000mol?L-1的KMnO4(H+)滴定至終點,消耗KMnO4(aq)8.00mL。
(5)如何確定步驟②中已沉淀完全?取上層清液,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,不生成沉淀,說明已沉淀完全取上層清液,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,不生成沉淀,說明已沉淀完全。
(6)步驟④滴定終點的現(xiàn)象是 溶液變?yōu)樽仙?/div>溶液變?yōu)樽仙?/div>;該聚合硫酸鐵的化學式為 Fe4(OH)2(SO4)5Fe4(OH)2(SO4)5。若步驟③配制溶液B操作時間過長,則y會 偏小偏小(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。【答案】SiO2;BC;取少量溶液加入KSCN溶液,若不變紅,說明還原過程已完成;ClO-3+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;硝酸被還原為氮氧化物,污染空氣;Fe3+水解溶液呈酸性,若pH偏小水解平衡逆向移動,pH偏大Fe3+生成氫氧化鐵沉淀;取上層清液,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,不生成沉淀,說明已沉淀完全;溶液變?yōu)樽仙籉e4(OH)2(SO4)5;偏小【解答】【點評】聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:17引用:1難度:0.6
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有 .
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是 (用離子方程式表示).
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
氫氧化物
Al(OH)3
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
開始沉淀的pH
3.10
8.54
2.01
7.11
完全沉淀的pH
4.77
11.04
3.68
9.61
在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于 ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是 ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)= mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是 .
(5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于 (用含a、b的表達式表示). 發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
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2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有 .
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是 (用離子方程式表示).
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
氫氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
開始沉淀的pH
3.10
2.01
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完全沉淀的pH
4.77
3.68
9.61
在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于 ,檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是 .
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是 .
(5)煅燒A的反應方程式是 .
(6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于 (用含a、b的表達式表示). 發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
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(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有 .
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是 (用離子方程式表示).
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
氫氧化物
Al(OH)3
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
開始沉淀的pH
3.10
8.54
2.01
7.11
完全沉淀的pH
4.77
11.04
3.68
9.61
在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于 ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)= mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是 . 發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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溶液變?yōu)樽仙?/div>;該聚合硫酸鐵的化學式為
Fe4(OH)2(SO4)5
Fe4(OH)2(SO4)5
。若步驟③配制溶液B操作時間過長,則y會 偏小
偏小
(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。【答案】SiO2;BC;取少量溶液加入KSCN溶液,若不變紅,說明還原過程已完成;+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;硝酸被還原為氮氧化物,污染空氣;Fe3+水解溶液呈酸性,若pH偏小水解平衡逆向移動,pH偏大Fe3+生成氫氧化鐵沉淀;取上層清液,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,不生成沉淀,說明已沉淀完全;溶液變?yōu)樽仙籉e4(OH)2(SO4)5;偏小
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【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
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2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
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