【題目】以黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3及少量的FeS、SiO2、CuAu、Ag)為原料制備顏料鐵紅(Fe2O3)、晶體E,回收H和重金屬混合物的生產(chǎn)工藝流程如下圖所示:

請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:

(1)工藝流程的中間產(chǎn)物(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12Fe的化合價(jià)為__________________。

Fe在周期表中的位置為第________周期第Ⅷ族。

(2)將燒渣溶解前需進(jìn)行粉碎和提高溫度的目的是________________________。過(guò)程①溶解燒渣所需試劑中溶質(zhì)的化學(xué)式為__________________。

反應(yīng)②的化學(xué)方程式:______________________________________________________。

(3)反應(yīng)③的目的是____________________________________。

氣體Z的電子式:__________________。

寫出反應(yīng)④的離子方程式:______________________________________________________。

(4)將回收的G溶于少量水,所得溶液中所有離子的濃度由大到小依次是______________。

【答案】+3 提高燒渣溶解速率和溶出率 H2SO4 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O +2價(jià)鐵氧化為+3價(jià)鐵 3NH3·H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH4+ c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)

【解析】

根據(jù)流程圖,黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3及少量的FeSSiO2、Cu、Au、Ag)用硫酸溶解,生成的濾液A含有Fe3+、Fe2+,濾渣中含有SiO2及少量的Cu、Au、Ag等,濾渣用氫氧化鈉溶解,可回收重金屬混合物CuAu、Ag等;同時(shí)用過(guò)氧化氫氧化濾液A中的Fe2+得到溶液B,其溶質(zhì)為硫酸鐵,通入氨氣發(fā)生反應(yīng)得到晶體E,用水溶解后再通入氨氣,鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,灼燒受熱分解得到鐵紅,據(jù)此分析作答。

1(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12NH4+、SO42-、OH-整體分別顯+1價(jià)、-2價(jià)、-1價(jià),設(shè)鐵元素化合價(jià)為x,根據(jù)化合物的化合價(jià)代數(shù)和為0,則有+1×2 + 6x +(-2)×4 + (-1)×12 = +3;Fe26號(hào)元素,在周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族,

故答案為:+3;四;

2)溶解前需進(jìn)行粉碎和提高溫度的目的是提高燒渣溶解速率和溶出率,采用逆向思維,根據(jù)元素守恒可知,為了制備晶體E,需引入硫酸根離子,所以過(guò)程①溶解燒渣所需試劑中溶質(zhì)的化學(xué)式為H2SO4;根據(jù)上述分析可知,反應(yīng)②為氫氧化鈉溶解二氧化硅的過(guò)程,其化學(xué)方程式為:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,

故答案為:提高燒渣溶解速率和溶出率;H2SO4;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

3)濾液A含有Fe3+、Fe2+,為進(jìn)行后續(xù)制備操作,需將亞鐵離子氧化為鐵離子,所以反應(yīng)③的目的是將+2價(jià)鐵氧化為+3價(jià)鐵;氣體Z為氨氣,其電子式為:;反應(yīng)④為鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀的過(guò)程,其離子方程式為:3NH3·H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH4+

故答案為:將+2價(jià)鐵氧化為+3價(jià)鐵;3NH3·H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH4+;

4)回收的G溶于少量水得到的溶液為(NH4)2SO4,因部分銨根離子水解顯酸性,所以其離子濃度大小順序?yàn)椋?/span>c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)

故答案為:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。

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】現(xiàn)有常溫下的四種溶液:①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液 0.1 mol·L-1 NH4Cl0.1 mol·L-1 NH3·H2O的混合溶液(顯堿性)③0.1 mol·L-1 NH3·H2O 0.1 mol·L-1 NH4Cl0.1 mol·L-1 HCl的混合溶液下列說(shuō)法不正確的是(

A. NH4+離子濃度由大到小的順序?yàn)棰?/span>>>>

B. NH3·H2O分子濃度由大到小的順序?yàn)棰?/span>>>>

C. 溶液的pH由大到小的順序?yàn)棰?/span>>>>

D. 溶液中的離子總濃度由大到小的順序?yàn)棰?/span>>>>

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是用于通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積來(lái)測(cè)量反應(yīng)速率的裝置,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 如果在分液漏斗中加入稀硫酸,在錐形瓶中加入純鋅比加入粗鋅產(chǎn)生氫氣速率快

B. 如果在分液漏斗中加入濃硫酸,在錐形瓶中加入粗鋅比加入純鋅產(chǎn)生氫氣快

C. 在錐形瓶中加入純鋅,在分液漏斗中加入稀硫酸比加入稀硫酸和少量硫酸銅產(chǎn)生氫氣速率快

D. 在錐形瓶中加入純鋅,在分液漏斗中加入稀硫酸和少量硫酸銅比加入稀硫酸產(chǎn)生氫氣速率快

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在混合導(dǎo)體透氧膜反應(yīng)器中一步同時(shí)制備氨合成氣(N2、H2)和液體燃料合成氣(COH2),其工作原理如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. I側(cè)反應(yīng)為: H2O+2e-=H2+O2- O2+4e-=2O2-

B. II側(cè)相當(dāng)于原電池的負(fù)極

C. II側(cè)發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+O2--2e-=2H2+CO

D. II側(cè)每消耗1molCH4,膜I側(cè)一定生成1mol H2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2016IUPAC命名117號(hào)元素為Ts(中文名”,tián),下列有關(guān)Ts的說(shuō)法不正確的是( )

A. Ts的電子所在最高能層符號(hào)是Q B. Ts的原子有一個(gè)未配對(duì)電子

C. Ts的電負(fù)性在同周期主族元素中最大 D. Ts原子有7種能量相同的電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)與對(duì)應(yīng)的解釋或結(jié)論正確的是( )

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)

解釋或結(jié)論

A

2 mL 0.2mol L-1 H2C2O4(草酸)溶液

右側(cè)試管中溶液紫色褪去慢,推知反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越小

B

分別向盛有等量煤油、無(wú)水乙醇的兩燒杯中加入大小相等的金屬鈉,對(duì)比觀察現(xiàn)象

乙醇分子中羥基上的氫原子活潑

C

分別向盛有動(dòng)物油、石蠟的兩燒杯中加入足量燒堿溶液,充分加熱,冷卻

動(dòng)物油、石蠟均能發(fā)生皂化反應(yīng)

D

將電石與食鹽水反應(yīng)生成的氣體,通入酸性高錳酸鉀溶液中,觀察溶液顏色變化

由溶液紫色褪去可知乙炔能發(fā)生氧化反應(yīng)

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某小組為探究K2Cr2O7Cr在不同條件下存在的主要形式及性質(zhì)特點(diǎn)。室溫下(除系列實(shí)驗(yàn)Iii)進(jìn)行了如下系列實(shí)驗(yàn):

系列實(shí)驗(yàn)I

裝置

滴管中的試劑

試管中的試劑

操作

現(xiàn)象

i

1 mL

4mL

0.1 mol·L-1

K 2Cr2O7

橙色溶液

振蕩

溶液顏色略微變淺

ii

1 mL

振蕩

60℃水浴

溶液顏色較i明顯變淺

iii

1 mL 18.4 mol·L-1

濃硫酸

振蕩

溶液顏色較i明顯變深

iv

1 mL 6 mol·L-1

NaOH 溶液

振蕩

_____________________

v

3滴濃KI溶液

iv中溶液

振蕩

無(wú)明顯現(xiàn)象

vi

過(guò)量稀硫酸

v中溶液

邊滴邊振蕩

溶液顏色由黃色逐漸變橙色,最后呈墨綠色

已知:K2CrO4溶液為黃色;Cr3+在水溶液中為綠色。

請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:

(1)寫出K2C2O7在酸性條件下平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:________________________。對(duì)比實(shí)驗(yàn)iii,可得結(jié)論是該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的△H______0(>”“<”)。

(2)結(jié)合實(shí)驗(yàn)iii,分析導(dǎo)致ii中現(xiàn)象出現(xiàn)的主要因素是__________________

(3)推測(cè)實(shí)驗(yàn)iv中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________________________。對(duì)比實(shí)驗(yàn)i、ii、iv中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可知,常溫下K2Cr2O7Cr在堿性條件下主要以______離子形式存在。

(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)vvi,可知:在______條件下,+6價(jià)Cr被還原為______

(5)應(yīng)用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,進(jìn)一步探究含Cr2O72-廢水樣品用電解法處理效果的影響因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示(Cr2O72-的起始濃度、體積,電壓、電解時(shí)間等均相同)。

系列實(shí)驗(yàn)Ⅱ

i

ii

iii

iv

樣品中是否加Fe2(SO4)3

加入5 g

樣品中是否加入稀硫酸

加入1 mL

加入1 mL

加入1 mL

電極材料

陰、陽(yáng)極均為石墨

陰極為石墨,陽(yáng)極為鐵

Cr2O72-

0.922

12.7

20.8

57.3

①實(shí)驗(yàn)中Cr2O72-在陰極的反應(yīng)式:_________________________________________________

②實(shí)驗(yàn)iFe3+去除Cr2O72-的機(jī)理如圖所示,結(jié)合此機(jī)理,解釋實(shí)驗(yàn)ivCr2O72-去除率提高較多的原因(用電極反應(yīng)式、離子方程式和必要的文字說(shuō)明)_____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步,是化學(xué)對(duì)人類的重大貢獻(xiàn)。

Ⅰ理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu2Ag+ 2 Ag +Cu2+設(shè)制一個(gè)化學(xué)電池,回答下列問(wèn)題:

1)該電池的正極材料是______,負(fù)極材料是_______,電解質(zhì)溶液是____________;

2)正極的反應(yīng)式為______________________

3)若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2 mol,則生成銀________克。

Ⅱ?qū)⒓冧\片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間,回答下列問(wèn)題:

4)在相同時(shí)間內(nèi),兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度:甲_______乙(填)。

5)請(qǐng)寫出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式_______________。 電池工作時(shí),溶液中SO42-______極(填正、負(fù))移動(dòng),電池工作完成后,溶液中SO42濃度_______(填增大或減小或不變)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述不正確的是(  )

A.80 g硝酸銨中含有氮原子數(shù)為NA

B.0.1 molN5+離子中所含的電子數(shù)為3.4NA

C.1 mol甲烷和NA個(gè)甲烷分子的質(zhì)量相等

D.16 g氧氣和16 g臭氧所含的原子數(shù)均為NA

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