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、Al2O3、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下:

(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20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:                             

(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

在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于   ,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为      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,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为                                              

若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是       

(5)A的操作是                    

(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。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m、n的表达式表示)。

 

【答案】

(1)CO和SO2等(写出一个合理答案也给分)               (1分)

(2)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O                          (3分)

(3)7.11                                           (2分)

2.0×10-6                                                             (2分)

(4)Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O                        (3分)

CaO  MgO                                       (2分)

(5)洗涤、干燥(只写洗涤也给分)                          (1分)

(6)(其他合理答案均给分)                 (2分)

【解析】略

 

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(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20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:                             

(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

在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于   ,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为      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,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为                                             

若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是       

(5)A的操作是                    

(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。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m、n的表达式表示)。

 

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