题目内容

1.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料等,原料的综合利用率较高.其主要流程如下:

查阅资料:三价铁有氧化性,能和很多金属反应,如:Fe2(SO4)3+Cu═CuSO4+2FeSO4
(1)反应I前需在FeSO4 溶液中加入B(填字母),除去溶液中少量的杂质Fe2(SO4)3
A.锌粉       B.铁屑       C.铜粉       D.氢气
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是防止NH4HCO3受热分解.
(3)反应Ⅱ化学方程式为2NH4HCO3+H2SO4═(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O.
(4)工业生产上常在反应Ⅲ过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是降低硫酸钾在水中的溶解度;反应Ⅲ加入的KCl磨成粉末状的目的增大接触面积加快反应,反应Ⅲ化学方程式为(NH4)2SO4+2KCl$\stackrel{醇类}{=}$K2SO4↓+2NH4Cl
(5)反应Ⅲ得到的K2SO4固体沉淀需要经过C洗涤(在下面选项中选择字母填空)、烘干(填操作名称)才能得到纯度高的产品.
A.室温蒸馏水        B.热蒸馏水         C.冰水混合物
(6)反应Ⅳ中:FeCO3在空气中煅烧生成了Fe2O3固体和一种常见气体,化学方程式为4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2↑.

分析 (1)FeSO4易被氧化,加入铁屑发生反应2Fe2++Fe=2Fe3+,以达到除去Fe3+的目的,除杂时还要考虑不能引入新杂质;
(2)NH4HCO3易分解,反应时必须降低温度,同样也会加快Fe2+的水解.
(3)K2SO4易溶于水,但难溶于有机溶剂,要想使K2SO4析出需加入醇类溶剂,降低其溶解度.
(4)根据实验过程分析加入物质的目的;
(5)根据得到纯度高的产品的方法解答;
(6)根据反应原理写出反应的化学方程式解答.

解答 解:
解:(1)在FeSO4溶液中除去溶液中的Fe3+,除杂时还要考虑不能引入新杂质,最好选用铁屑或铁粉,故答案为:B;
(2)如果温度过高,会导致NH4HCO3分解,同样也会加快Fe2+的水解(温度越高水解速率越快),这样会使原料利用率降低,
(3)反应Ⅱ化学方程式为:2NH4HCO3+H2SO4═(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O;
(4)由题目看出在Ⅲ反应中生成的K2SO4为固体,而K2SO4在无机溶剂中溶解度是比较大的,要想使K2SO4析出,需要降低其溶解度,所以加入醇类溶剂目的降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出;反应Ⅲ加入的KCl磨成粉末状的目的:增大接触面积加快反应;应Ⅲ化学方程式为:;(NH4)2SO4+2KCl$\stackrel{醇类}{=}$K2SO4↓+2NH4Cl;
(5)反应Ⅲ得到的K2SO4固体沉淀需要经过冰水混合物洗涤、烘干才能得到纯度高的产品.
(6)反应Ⅳ中:FeCO3在空气中煅烧生成了Fe2O3固体和一种常见气体,化学方程式为4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2↑
故答案为:
(1)B;
(2)防止NH4HCO3受热分解;
(3)2NH4HCO3+H2SO4═(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O;
(4)降低硫酸钾在水中的溶解度;  增大接触面积加快反应;(NH4)2SO4+2KCl$\stackrel{醇类}{=}$K2SO4↓+2NH4Cl;
(5)C; 烘干;
(6)4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2↑.

点评 此题为化工生产题型,主要考查化合物性质,电极方程式书写.做此类题要分析清楚每一个环节目的和结果是什么.这样才能判断各反应后的产物分别是什么.

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