题目内容

【题目】以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3Fe2O3SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:

1)粉碎高硫铝土矿石的目的是______

2)焙烧时发生氧化还原反应:______FeS2+______O2______Fe2O3+______SO2↑,配平该方程式。

3)碱浸时发生反应的化学方程式为______

4)过滤后向滤液中通入过量的CO2气体,反应的离子方程式为______

5)“过滤”得到的滤渣中含有大量的Fe2O3Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2,理论上完全反应消耗的nFeS2):nFe2O3)=______

【答案】增大接触面积,加快反应速率 4 11 2 8 Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O OHCO2HCO3AlO2CO22H2OHCO3Al(OH)3 116

【解析】

高硫铝土矿(主要成分为Al2O3Fe2O3SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸,其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经操作I得到的固体中含Fe2O3Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2,以此解答该题。

1)粉碎高硫铝土矿的目的是增加接触面积,加快反应速率,提高浸出率;答案为增加接触面积,加快反应速率;

2)反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价,S元素化合价从-1价升高到+4价,氧元素化合价从0价降低到-2价,根据电子得失和原子守恒可知配平后的反应方程式为4FeS211O22Fe2O38SO2

3Al2O3为两性氧化物,SiO2为酸性氧化物,Fe2O3为碱性氧化物,焙烧时,除发生FeS2的反应,还发生CaOSiO2的反应,生成CaSiO3,即碱浸时发生的反应方程式为Al2O32NaOH2NaAlO2H2O

4)过滤后,滤液中有NaAlO2NaOH,通入过量的CO2发生的离子方程式为AlO2CO22H2OHCO3Al(OH)3↓、OHCO2HCO3

5Fe2O3FeS2发生的反应方程式为FeS216Fe2O311Fe3O42SO2↑,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=116

练习册系列答案
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【题目】如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料,与水、铁不反应)的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。

1)该实验反应的反应方程式为:___

2)仪器a的名称是___

3)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率,设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,测量反应后生成气体的体积,计算铁粉的转化率。

①该同学应该先点燃__(填“A”或“B)处的酒精灯(或酒精喷灯),测量气体体积不可以选用上图中___(填“甲”“乙”或“丙”)装置。

②称取5.6g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.896L,则铁粉的转化率为__。(转化率=

4)将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中,加入足量的盐酸溶解并过滤,为探究反应后溶液中可能的阳离子,小林同学进行如下实验,请你将下表补充完整:

步骤

现象

解释(用离子方程式表示)

结论

.取样,滴加KSCN溶液

溶液不变红色(Fe3+KSCN溶液反应显红色)

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

____

.反应后的溶液中阳离子为___

.取样,滴加NaOH溶液

刚开始无明显现象,一段时间后先出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色

___

Fe2++2OH=Fe(OH)2(白色)

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

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