题目内容

某研究小组利用工业生产钛白粉产生的废液(含有大量的Fe2、H、SO42和少量的Fe3、TiO2)生产乳酸亚铁,其工艺流程如下:

(1)反应Ⅰ中,铁屑与TiO2反应的离子方程式为2TiO2+Fe+4H??2Ti3+Fe2+2H2O,该反应的平衡常数表达式为K=________。
(2)反应Ⅱ需控制反应温度低于35 ℃,其目的是________________,该反应的化学方程式是________________。检验溶液A中是否含Fe2的实验操作方法是_________________________________________________________。
(3)已知:FeCO3(s)??Fe2(aq)+CO32(aq),试用平衡移动原理解释反应Ⅲ中生成乳酸亚铁的原因______________________________________________。
(4)结晶过程必须控制在一定的真空度条件下进行,原因是_______________________________________________________。
 (1)
(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2的水解)
FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+H2O+CO2↑+(NH4)2SO4 取少量溶液A于试管中,滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水或H2O2,溶液呈血红色,证明有Fe2,反之,不含有Fe2
(3)CO32与乳酸反应,其浓度降低,使平衡向右移动,碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁
(4)有利于水的蒸发、防止Fe2被氧化
 (1)由反应关系可写出反应2TiO2+Fe+4H2Ti3+Fe2+2H2O的平衡常数表达式为。(2)反应Ⅱ需要控制反应温度低于35 ℃的目的是防止碳酸氢铵分解,减少Fe2的水解,由反应物和主要产物可写出反应Ⅱ的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+CO2↑+(NH4)2SO4+H2O;检验溶液中是否有Fe2可以先加硫氰化物溶液,然后加合适的氧化剂,看溶液是否变为血红色。(3)碳酸亚铁溶液中存在沉淀溶解平衡,其中的CO32和乳酸反应,使碳酸亚铁的溶解平衡向溶解方向移动,生成乳酸亚铁。(4)由于Fe2易被氧化,真空可以防止Fe2被氧化,同时有利于水分蒸发有利于晶体结晶。
练习册系列答案
相关题目
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率;②________。
(2)“还原”是将Fe3转化为Fe2,同时FeS2被氧化为SO42,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入稀盐酸、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应的化学方程式如下:
2Fe3+Sn2+6Cl=2Fe2+SnCl62
Sn2+4Cl+2HgCl2=SnCl62+Hg2Cl2
6Fe2+Cr2O72+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3量________(填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同);
②若不加HgCl2,则测定的Fe3量________。
(4)①可选用________(填试剂)检验滤液中含有Fe3。产生Fe3的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
9.8
 
实验可选用的试剂有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________________________________;
b.沉淀:__________________________________________________________;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
通过沉淀-氧化法处理含铬废水,减少废液排放对环境的污染,同时回收
K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42、NO3和少量Cr2O72)回收与再利用工艺如下:

已知:①Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O;
②2CrO2+3H2O2+2OH=2CrO42+4H2O;
③H2O2在酸性条件下具有还原性,能将+6价Cr还原为+3价Cr。
(1)实验中所用KOH浓度为6 mol·L-1,现用KOH固体配制250mL 6 mol·L-1 的KOH溶液,除烧杯、玻璃棒外,还必需用到的玻璃仪器有   
(2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用   代替布氏漏斗;抽滤过程
中要及时观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时应进行的操作为   
(3)滤液Ⅰ酸化前,进行加热的目的是   。冰浴、过滤后,应用少量冷水洗涤K2Cr2O7,其目的是   
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
KCl
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
56.3
K2SO4
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
24.1
K2Cr2O7
4.7
12.3
26.3
45.6
73.0
102.0
KNO3
13.9
31.6
61.3
106
167
246.0
 
根据溶解度数据,操作Ⅰ具体操作步骤为①   、②   
(5)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2 mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,所得产品的中重铬酸钾的纯度为       (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗,测得的重铬酸钾的纯度将:       (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网