工業(yè)上以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4,含少量難溶雜質(zhì))為主要原料制備鐵紅(Fe2O3)步驟如圖1所示。
(1)酸浸:用硫酸溶液浸取燒渣中的鐵元素。若其他條件不變,下列措施中能提高鐵元素浸出率的有 ABAB(填序號)。
A.適當(dāng)升高溫度
B.適當(dāng)加快攪拌速率
C.減小硫酸濃度
(2)過濾1:所得濾液中含有的陽離子有:Fe2+、Fe3+、H+Fe3+、H+。
(3)沉鐵:為得到鐵最大轉(zhuǎn)化率,取10mL“酸浸”后的濾液并加入一定量NH4HCO3,鐵的沉淀率隨氨水用量變化如圖2所示。
①氨水的最佳用量為 10mL10mL。
②氨水用量小于4mL時,鐵的沉淀率變化幅度很小,其原因可能為 稀硫酸過量,氨水與稀硫酸反應(yīng)稀硫酸過量,氨水與稀硫酸反應(yīng)。
③“沉鐵”過程溫度不宜過高,主要原因是 防止NH4HCO3受熱分解、防止氨水揮發(fā)或分解防止NH4HCO3受熱分解、防止氨水揮發(fā)或分解。
(4)過濾2:“沉鐵”后過濾,濾渣中含有FeOOH和FeCO3,所得濾液中溶質(zhì)主要是 硫酸銨硫酸銨。
(5)焙燒:將FeOOH和FeCO3高溫焙燒后均可得到鐵紅。
①FeOOH脫水分解化學(xué)方程式:2FeOOH 高溫 Fe2O3+H2O2FeOOH 高溫 Fe2O3+H2O;
②4FeCO3+O2 高溫 2Fe2O3+4 CO2CO2。
(6)測定FeOOH和FeCO3的質(zhì)量比x:y,利用如圖3所示的裝置(夾持儀器省略)進(jìn)行實驗。
①實驗前首先要 檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性,再裝入樣品。裝置A的作用是 吸收空氣中水和二氧化碳吸收空氣中水和二氧化碳。
②現(xiàn)控制B裝置溫度在600℃加熱至固體完全變?yōu)榧t色,裝置C實驗后增重3.6g,裝置D實驗后增重17.6g。請結(jié)合實驗數(shù)據(jù)求出x:y的值。(寫出必要的計算過程)
③若無裝置E,則實驗測定結(jié)果 偏小偏小(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
高溫
高溫
高溫
【答案】AB;Fe3+、H+;10mL;稀硫酸過量,氨水與稀硫酸反應(yīng);防止NH4HCO3受熱分解、防止氨水揮發(fā)或分解;硫酸銨;2FeOOH Fe2O3+H2O;CO2;檢查裝置的氣密性;吸收空氣中水和二氧化碳;偏小
高溫
【解答】
【點評】
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