题目内容
【题目】还原铁粉是化工生产及实验室中常用的还原剂。工业上以绿矾为原料制备还原铁粉的工艺如下：
回答下列问题：
（1）酸溶过程中硫酸的作用是________________________ 。
（2）转化的目的是制得FeCO3，加液时应将(NH4)2CO3溶液加入到FeSO4中，原因是_____________。
（3）转化过程中温度不超过35℃，原因是___________________________ 。
（4）生成的FeCO3沉淀需充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是___________________ 。
（5）将FeCO3浊液暴露在空气中，固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，写出该反应的化学方程式：________________________ 。
（6）在焙烧过程中需加入CaCO3进行脱硫处理。下图为加CaCO3和不加CaCO3对还原铁粉产率的影响，据图分析CaCO3的另一作用为________________________ 。
【答案】 抑制Fe2+水解 防止生成氢氧化亚铁 防止(NH4)2CO3受热分解 取最后一次洗涤滤液1~2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2 分解产生的CO2与C反应生成还原剂CO
【解析】（1）绿矾溶于水得到的硫酸亚铁溶液，Fe2+易水解，酸溶过程中硫酸的作用是抑制Fe2+水解；（2）转化的目的是制得FeCO3，加液时应将(NH4)2CO3溶液加入到FeSO4中，防止生成氢氧化亚铁；（3）(NH4)2CO3受热易分解，为了减少(NH4)2CO3溶液的减少，转化过程中应控制温度在35 ℃以下，防止(NH4)2CO3受热分解；（4）生成的FeCO3沉淀需充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次洗涤滤液1~2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；(5)红褐色固体是Fe(OH)3，FeCO3、H2O和O2反应生成Fe(OH)3和CO2，反应的化学方程式为：4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2；（6）高温下，碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳还原生成一氧化碳，所以加入碳酸钙能增加一氧化碳的含量，则还原铁粉的产率增大。
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（1）下图是25℃，101kPa时，1molNO2气体和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式____________________________________。
（2）在不同温度下，向2L密闭容器中加入1molNO和1mol活性炭，发生反应：2NO(g)+C(s)
N2(g)+CO2(g),达到平衡时的数据如下：
温度 | n(C)/mol | n(CO2)/mol |
T1 | 0.3 | |
T2 | 0.6 |
请回答下列问题：
①T1℃时，该反应的平衡常数K=___________。
②T2℃时，下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．v(CO2)正=2v(NO)逆 B．混合气体的平均相对分子质量不再变化
C．混合气体的密度不再变化 D．N2、CO2的物质的量之比不再变化
③T2℃时，若达平衡后再充入0.4molNO和0.3molCO2，平衡向___________(填“正向”“逆向“或“不”)移动。
④若△H<O,则T1___________T2(填“>”或“<”)。
（3）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如右图所示：
①若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验，写出NO2发生反应的电极反应式________________。
②若有标况下2.24LNO被吸收，通过阳离子交换膜的H+为___________mol。