题目内容
【题目】以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的废渣,合理利用废渣可以减少环境污染,变废为宝。工业上利用废渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如下:
(1)在废渣溶解操作时,应选用________溶解(填字母)。
A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸 D.硫酸
(2) 为了提高废渣的浸取率,可采用的措施有哪些?_______________(至少写出两点)。
(3)物质A是一种氧化剂,工业上最好选用________(供选择使用的有:空气、Cl2、MnO2),其理由是_______________。氧化过程中发生反应的离子方程式为_________________。
(4)根据如图有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件(从温度、pH和氧化时间三方面说明)是:______________________________________________________。
(5) 铵黄铁矾中可能混有的杂质有Fe(OH)3、________。
(6) 铵黄铁矾的化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,其化学式可通过下列实验测定:
① 称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。
② 量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体9.32 g。
③ 量取25.00 mL溶液A,加入足量NaOH溶液,加热,收集到标准状况下气体448mL,同时有红褐色沉淀生成。
④ 将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧,最终得固体4.80 g。
通过计算,可确定铵黄铁矾的化学式为___________________________。(已知铵黄铁矾的摩尔质量为960gmol-1,计算过程中不考虑固体损失和气体溶解。
【答案】 D 将废渣粉碎、加热、搅拌等 空气 原料易得,成本低,不产生污染,不引入杂质 4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O 溶液温度控制在80 ℃,pH控制在1.5,氧化时间为4 h左右 Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaSO4 (NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
【解析】(1)由已知结合流程,废渣中含有Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO,故废渣溶解操作时,应选用硫酸溶解比较合适,答案选D。
(2)为了提高废渣的浸取率,可以将废渣进一步粉碎,以增大固体的表面积提高反应速率,还可以采用加热、搅拌等方法。
(3)废渣溶解后,加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,提供的三种氧化剂中只有空气(O2)是绿色氧化剂,原料易得、成本低、氧化Fe2+不产生污染、不会引入新杂质,故最好选用空气;反应化学方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
(4)由三条曲线可得,相同时间内,80 ℃、pH=1.5时,Fe2+的转化率最高,故应选该条件,浸取4小时之后再延长时间转化率提高不大,故浸取4小时较合适,综上分析,工业上氧化操作时应控制的条件是:溶液温度控制在80 ℃,pH控制在1.5,氧化时间为4 h左右。
(5)氧化后的溶液,加氨水结晶,所得沉淀除了铵黄铁矾晶体外,Fe3+、Mg2+、Ca2+也会沉淀析出,故铵黄铁矾中可能混有的杂质有Fe(OH)3、Mg(OH)2、Ca(OH)2、CaSO4。
(6)由②得,n(SO42-)=n(BaSO4)=9.32g÷233gmol-1=0.04mol;由③得,n(NH4+)=n(NH3)=0.448L÷22.4Lmol-1=0.02mol;由④得,n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×4.8g÷160gmol-1=0.06mol;所以,结合(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,可设为(NH4)xFe3x(SO4)2x(OH)w,由正负化合价代数和为0得:w=6x,又因为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w的摩尔质量为960gmol-1,所以化学式为:(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】下列有关反应热的叙述中正确的是( )
①下表数据可以计算出 (g)+3H2(g)→
(g)的反应热;
共价键 | C﹣C | C═C | C﹣H | H﹣H |
键能/(kJmol﹣1) | 348 | 610 | 413 | 436 |
②已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJmol﹣1, 则氢气的燃烧热为△H=﹣241.8kJmol﹣1
③由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
④X(g)+Y(g)═Z(g)+W(s)△H>0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的△H增大
⑤由盖斯定律,推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时,放出的热量相等;
⑥25℃,101kPa时,1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热.
A. ①②③④ B. ③④⑤ C. ④⑤ D. ⑥