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【题目】硫铁矿烧渣(主要成份Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等,铁的氧化物均能与盐酸反应,SiO2不与酸反应)是工业生产硫酸的废渣,利用硫铁矿烧渣制备铁红(Fe2O3)等产品的部分流程如图所示:

(1)焙烧时C与O2不完全燃烧产生的气体都能将铁的多种氧化物还原成铁。试写出该气体与Fe3O4反应的化学方程式__________。

(2)酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是__________。(填化学式)

(3)在空气中煅烧FeCO3即FeCO3与空气中的O2反应生成Fe2O3和CO2,试写出该反应的化学反应方程式为:__________。

(4)若产品a的主要成分是K2SO4,得到产品a时加入的试剂X为__________。由此判断在此条件下K2SO4的溶解度__________NH4Cl的溶解度(选填“<”或“>”或“=”)。

(5)可选用下列__________(填字母)洗涤产品a。

A.KCl饱和溶液 B.水 C.饱和K2SO4溶液.

【答案】 4CO + Fe3O4 3Fe + 4 CO2 FeSO4 4FeCO3 + O2 2Fe2O 3 + 4CO2 KCl < C

【解析】(1)根据碳不完全燃烧产生的气体是一氧化碳,一氧化碳与四氧化三铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳解答;(2)根据酸浸后发生的反应考虑生成物;(3)根据书写方程式的原则书写;(4)根据反应流程分析解答;(5)根据产品a的主要成分是硫酸钾,所选试剂能溶解其他物质但不能溶解硫酸钾解答。(1)C与氧气不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳与Fe3O4反应生成物是铁和二氧化碳,化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2;(2)酸浸后发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是硫酸亚铁(FeSO4);(3)在空气中煅烧FeCO3的反应物是FeCO3和氧气,生成物是Fe2O3与CO2,反应条件是高温,所以方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;(4)由流程图可以看出酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是硫酸亚铁,硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁和硫酸铵,过滤后反应Ⅱ中硫酸铵与X反应生成硫酸钾和氯化铵,因此加入的X应为氯化钾(KCl),要过滤得到硫酸钾,说明在此条件下硫酸钾的溶解度小于氯化铵的溶解度;(5)产品a的主要成分是硫酸钾,所选试剂必须能溶解其他物质但不能溶解硫酸钾,故选C。

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【题目】浩瀚的大海蕴含的元素有80多种,是一个巨大的宝藏库。地球上99%以上的溴元素都蕴藏在大海中,因此,溴被称为“海洋元素”。工业上常用“空气吹出法”工艺进行海水提溴。因卤水中溴(Br2)的含量较低,必须用工业方法将卤水进行浓缩、提纯从而达到节约成本和能源的目的。“空气吹出法”是目前世界上最成熟、最普遍采用的提溴工艺,此法可从低浓度含溴卤水中提取溴(Br2)。其工艺流程如下:

(1)粗盐中含有多种可溶性杂质如氯化镁、硫酸钠、氯化钙和一些不溶性杂质。粗盐的初步提纯需要先除去不溶性杂质,进行此实验时需要用到的玻璃仪器有烧杯、酒精灯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和______。若需要将粗盐精制,则要除净其中的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,常需用的试剂有:盐酸(过量)、BaCl2溶液(过量)、NaOH溶液(过量)和Na2CO3溶液(过量)。在此精制过程中,滴加过量盐酸的作用是________。

(2)步骤④:含溴(Br2)的空气被SO2吸收会转化成HBr和硫酸,请写出发生反应的化学方程式______。

(3)步骤⑥中的“蒸馏”是一种分离沸点相差较大的液体混合物的方法,根据物质沸点的差异通过控制温度进行分离。蒸馏过程中发生了__________(填“物理”或“化学”)变化。已知溴的沸点是58.5℃,而实际溴出口温度一般控制在80—90℃,温度过高或过低都不利于生产。温度不能过高的原因是______。

(4)氯化后的海水也含有溴单质,为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”,其原因是____________________________________。

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