题目内容
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有______.
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是______(用离子方程式表示).
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于______,检验Fe3+已经除尽的试剂是______;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=______mol?L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是______.
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于______(用含a、b的表达式表示).
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有______.
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是______(用离子方程式表示).
(3)根据下表数据:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.10 | 8.54 | 2.01 | 7.11 |
完全沉淀的pH | 4.77 | 11.04 | 3.68 | 9.61 |
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是______.
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于______(用含a、b的表达式表示).
(1)硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),依据流程分析,加入碳还原会和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,硫铁矿燃烧会生成二氧化硫,生成的污染性气体为一氧化碳和二氧化硫,
故答案为:CO、SO2;
(2)在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降的原因是亚铁离子在酸性溶液中被氧气氧化为铁离子,反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,
故答案为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;
(3)除去Fe3+和Al3+,依据图表中沉淀所需PH分析,溶液PH小于7.11时,亚铁离子不沉淀,铁离子和铝离子完全沉淀,检验铁离子可以使用KSCN溶液;溶液pH=5时,溶液中氢氧根离子浓度为:1×10-9mol/L,Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33,c(Al3+)=
=
mol/L=2.0×10-6mol/L,
故答案为:7.11;KSCN溶液;2.0×10-6;
(4)将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,防止混入杂质,需要对沉淀继续洗涤干燥,
故答案为:洗涤或洗涤、干燥;
(5)制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,制取的红氧化铁bg中含有的铁的物质的量应该大于:
×2=
mol,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于:
=
,
故答案为:
.
故答案为:CO、SO2;
(2)在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降的原因是亚铁离子在酸性溶液中被氧气氧化为铁离子,反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,
故答案为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;
(3)除去Fe3+和Al3+,依据图表中沉淀所需PH分析,溶液PH小于7.11时,亚铁离子不沉淀,铁离子和铝离子完全沉淀,检验铁离子可以使用KSCN溶液;溶液pH=5时,溶液中氢氧根离子浓度为:1×10-9mol/L,Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33,c(Al3+)=
Ksp |
c(OH-)3 |
2.0×10-33 |
(1×10-9)3 |
故答案为:7.11;KSCN溶液;2.0×10-6;
(4)将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,防止混入杂质,需要对沉淀继续洗涤干燥,
故答案为:洗涤或洗涤、干燥;
(5)制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,制取的红氧化铁bg中含有的铁的物质的量应该大于:
bg×98% |
160g/mol |
b×98% |
80 |
| ||
ag |
b×98.0%×56 |
80a |
故答案为:
b×98.0%×56 |
80a |
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