题目内容
【题目】FeCO3与砂糖混用可作补血剂。以黄铁矿烧渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)为主要原料制备FeCO3的流程如下:
(1)质量分数为30%(密度是1.176 g·cm-3)的稀硫酸的物质的量浓度为 。
(2)检验滤液A中存在Fe2+的试剂是 。
(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀外,还有两个作用,写出其中一个反应的离子方程式: 。
(4)写出滤液C与NH4HCO3溶液反应的离子方程式: 。
(5)FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料。已知25℃,101 kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3 ΔH=﹣1648 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=﹣393 kJ·mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s) ΔH=﹣1480 kJ·mol-1
写出FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式: 。
(6)某兴趣小组为充分利用副产品,欲利用滤渣D为原料制取Al2O3,请补充完成实验步骤:向滤渣D中加入适量NaOH溶液, 。
【答案】(1)3.6mol·L-1(2)酸性KMnO4溶液
(3)Fe+2Fe3+=3Fe2+(或Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
(4)Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(5)4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=﹣260kJ·mol-1
(6)过滤,向滤液中通入足量CO2,过滤并洗涤沉淀,加热所得沉淀至恒重
【解析】
试题分析:(1)根据,质量分数为30%(密度是1.176 g·cm-3)的稀硫酸的物质的量浓度为3.6 mol·L-1;(2)Fe3+没有还原性,Fe2+具有还原性,检验滤液A中存在Fe2+的试剂是酸性KMnO4溶液;(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,同时防止Fe2+被氧化,除去杂质铜离子,反应的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu;(4)根据图示,滤液C与NH4HCO3溶液反应生成碳酸亚铁和二氧化碳,离子方程式为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(5)FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料。
①4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3 ΔH=﹣1648 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=﹣393 kJ·mol-1
③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s) ΔH=﹣1480 kJ·mol-1
根据盖斯定律,①+②×4-③×2得FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式:4FeCO3(s)+ O2(g) = 2Fe2O3(s) + 4CO2(g) ΔH=﹣260 kJ·mol-1;(6)欲利用滤渣D为原料制取Al2O3,向滤渣D中加入适量NaOH溶液,过滤,向滤液中通入足量CO2,过滤并洗涤沉淀,加热所得沉淀至恒重,可得Al2O3。