题目内容
1.利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁.其生产步骤如图:已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离出TiO2+和SO42-.
请回答下列问题:
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤.
(2)滤渣的主要成分为TiO2•xH2O,写出TiOSO4水解生成TiO2•xH2O的化学方程式:TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4.
(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的化学方程式为4FeSO4+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4SO3.
(4)步骤④的离子方程式是Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑.
(5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及防止Fe2+被氧化.
分析 废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,加铁屑,Fe与H2SO4和少量Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,TiOSO4水解生成TiO2•xH2O,过滤,滤渣为TiO2•xH2O、Fe,滤液为FeSO4,FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硫酸亚铁晶体,脱水、煅烧得到氧化铁;FeSO4溶液中加碳酸氢铵碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳,碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳,乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到乳酸亚铁晶体,
(1)实现固体和液体的分离用过滤的方法;
(2)根据水解原理:盐+水=酸+碱,结合水解产物是TiO2•xH2O来书写;
(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,依据原子守恒配平书写化学方程式;
(4)亚铁离子可以和碳酸氢根离子之间反应生成碳酸亚铁沉淀;
(5)亚铁离子易被氧气氧化.
解答 解:(1)分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤,
故答案为:过滤;
(2)TiOSO4水解生成TiO2•xH2O的化学方程式为:TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4,
故答案为:TiOSO4+(x+1)H2O═TiO2•xH2O↓+H2SO4;
(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的方程式为:4FeSO4+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4SO3,
故答案为:4FeSO4+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4SO3;
(4)步骤④的离子方程式是Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑,故答案为:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑;
(5)亚铁离子易被氧气氧化,所以步骤⑥必须控制一定的真空度,这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化,
故答案为:防止Fe2+被氧化.
点评 本题是化学工艺流程题目,是一道金属元素的单质以及化合物性质的综合应用题目,涉及对原理的理解、实验条件下的选择与控制、物质的分离提纯、氧化还原反应等,考查学生分析和解决问题的能力,难度中等.
A. | 豆浆 | B. | CuSO4 溶液 | C. | NaCl溶液 | D. | 泥浆水 |
A. | Na | B. | Na2O2 | C. | Na2O | D. | Na2CO3 |
(1)平衡时CO的转化率为75%;该反应在该温度时的化学平衡常数为9.
(2)在相同的条件下,如果H2O和CO的起始浓度变为4mol/L,则CO的转化率为75%.
(3)800℃时,该反应的平衡常数为1,则该反应的△H< 0(填>,<,=)
(4)改变起始条件,在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生上述反应,CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=0.03mol/(L•min)
(5)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表:
t℃时物质浓度(mol/L)的变化
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | C1 | C2 | C3 | C3 |
4 | C1 | C2 | C3 | C3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | 0.104 |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是D(单选),
表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是A(单选).
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度.
Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+ K2Cr2O7为橙色,K2 CrO4为黄色.取两只试管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液,然后按如表步骤操作.
编号 | 1 | 2 |
步骤 | 滴加3~10滴浓硫酸 | 滴加10~20滴6mol/LNaOH溶液 |
(2)1号实验的现象是:溶液橙色加深;结论是:增大生成物浓度平衡向逆方向移动;
(3)2号实验的现象是:溶液黄色加深;结论是:减小生成物浓度平衡向正方向移动.