题目内容

电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗,其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3·H2O及FeO等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如下:

已知:i.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示。

ii pH <4时,Fe2+不易被氧气氧化。

(1)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式:2H++ FeO=Fe2++H2O、_______________。

(2)过程II中,发生的主要反应:FeCl2(s)十H2SO4(aq) FeSO4(s)+2HCl( aq)。

①加入过量H2SO4的作用是_____________(至少写出两点)。

②用化学平衡原理解释鼓入空气的目的:_____________。

(3)过程III中,FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,此过程发生反应的化学方程式是_________________。

(4)过程IV发生反应的离子方程式是____________________。

(5)过程V:阴离子交换树脂可将FeCl4-选择性吸附分离,其过程可表示为ROH +X- RX +OH-。当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附,同时脱附过程发生反应:FeCl4- Fe3+ +4C1-。

①吸附后溶液酸性下降的原因是_______________。

②洗脱液中主要含有的溶质是______________。

练习册系列答案
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二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。

(1)新的研究表明,利用太阳能可以将CO2分解制取炭黑,其原理如右图所示。该过程的能量转化形式为______,在整个过程中,FeO的作用是_________。

已知:

①2Fe2O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=akJ/mol

②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=bKJ/mol 则过程2的热化学方程式为________。

(2)一定温度下,在密闭容器中进行反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH>0,下列说法正确的是________。

A.当混合气体的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态

B.升高温度,加快反应速率,CO2的转化率降低

C.增大CO2的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大

D.平衡时CO、H2的体积分数不一定相等

(3)在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2,在一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3COOH(g)+H2O(g),CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①若从反应开始到A点需要10s,则V(H2)= _____。

②该反应的平衡常数表达式为______,若X1=3,则B点的K=___________。

③根据图像判断X1 ____X2(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡常数KA ___KB。

④若在500K时,按X1投料,在恒压下进行,达到平衡状态,此时CO2的转化率______75%(填“>”、“<”或“=”)

(4)美国伊利诺大学芝加哥分校(UIC)的研究团队设计出一种突破性的新太阳能电池,能把大气中的二氧化碳转换成碳氢化合物(hydrocarbon)燃料,解决了现代社会的两大挑战:“减少大气的碳含量”以及“有效率地制造高密度能源”。右图是通过CO2和H2O作用制备CH3OH的原理示意图。

①a电极的名称_________,电极产物___________。

②b电极的电极反应为_________。

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