题目内容

利用制取硫酸产生的矿渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、Al2O3及SiO2等）制备高纯氧化铁（α-Fe2O3）的工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程中Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________。为提高“酸浸”中铁元素的浸出率，除了采用合适的液固比和循环浸取外，适宜的条件还有____________________、____________________。（任举两例）
（2）调节pH至5.5的目的是______________________________________。
（3）滤液②中加入NH4HCO3时需要控制反应温度不能过高，原因是__________________________________________________。（答一点即可）
（4）在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式为_______________________________________________________。

（1）Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　合适的酸浓度、连续搅拌、延长酸浸时间等（任答两点即可）
（2）除去滤液①中的Al3＋
（3）防止NH4HCO3受热分解或防止Fe2＋水解程度增大
（4）4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

解析

练习册系列答案
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明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4、和H2SO4的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO4)2·12H2O + 3S = 2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2 + 48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是       。
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是       。
（3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如图所示，该晶体中Al的配位数是       。

（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是       。
（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g）          △H1 = －197 kJ /mol；
H2O（g）H2O（l）                   △H2 = －44 kJ/mol；
2SO2（g）+ O2（g）+ 2H2O（g）=2H2SO4（aq） △H3 = －545 kJ/mol。
则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是           。
焙烧948 t明矾（M =" 474" g/mol），若SO2的利用率为96%，可产生质量分数为98%的硫酸     t。

A、B、C三种物质中均含有同一种元素，它们之间有如下图所示的转化关系(部分反应物已略去)。

（1）若A是一种两性氧化物，B的水溶液呈酸性，请写出反应①和反应④(由A一步转化为B或C)的离子方程式：反应①______________________________________；
反应④_______________________________________________________。
（2）若反应①为置换反应，反应④为化合反应，C物质大量存在于海水中，是人体生理活动不可缺少的物质。工业上可以用C来制取A或B，请写出这两个反应的化学方程式：C→A________________________________________________________________________；
C→B_______________________________________________________________；
（3）若反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。当A为一种金属单质时，请写出反应②和③可能的离子方程式：②_____________________________________________；
③_____________________________________________________________________。

工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。

已知：TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的离子方程式为_______________________
(2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。
a．熔、沸点差异　     b．溶解性差异　   c．氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2＋转化为H2TiO3的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
写出阳极的电极反应式：_________________________

在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。

已知A～G有如图所示的转化关系（部分生成物已略去），其中A、G为单质，D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，E、F均能与NaOH溶液反应。

请回答下列问题：
（1）写出F的电子式：____________。
（2）①C溶液与D反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
②F溶液与NaOH溶液共热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）①请用离子方程式解释C溶液为何显酸性：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
②F溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
（4）将5.4 g A投入200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G单质产生，且充分反应后有金属剩余，则该溶液可能是________（填代号）。
A．HNO3溶液    B．H2SO4溶液      C．NaOH溶液　   D．HCl溶液
（5）将1 mol N2和3 mol G及催化剂充入容积为2 L的某密闭容器中进行反应，已知该反应为放热反应。平衡时，测得D的物质的量浓度为a  mol/L。
①如果反应速率v（G）＝1.2 mol/（L·min），则v（D）＝________mol/（L·min）。
②在其他条件不变的情况下，若起始时充入0.5 mol N2和1.5 mol G达到平衡后，D的物质的量浓度________（填“大于”“小于”或“等于”）mol/L。
③该条件下的平衡常数为__________________（用含a的代数式表示）。

某探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:

请回答下列问题:
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为　                   。 
（2）第②步加H2O2的作用是　                             ; 
调溶液pH的目的是使　　　　生成沉淀。 
（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是　　　　。 
（4）由滤渣2制取Al2（SO4）3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:

上述三种方案中,　　　　方案不可行,原因是　                                　　　; 
从原子利用率角度考虑,　　　　方案更合理。 
（5）探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol /L EDTA（H2Y2-）标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w=　                    ; 
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是　　　　              。 
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子

已知少量碳酸钠与足量盐酸反应，有二氧化碳气体放出；而少量盐酸与过量碳酸钠反应，则生成碳酸氢钠和氯化钠，无气体放出。现有A、B两瓶无色溶液，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为测定两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：
①取20mLA溶液，向其中缓慢滴入B溶液25mL，共收集到112mL（标准状况）气体。
②取25mLB溶液，向其中缓慢滴入A溶液20mL，共收集到56mL（标准状况）气体。
（1）写出少量盐酸与过量碳酸钠反应，无气体放出的离子方程式       ；
（2）为使上述①②反应完全，还需加入       ；（填“稀盐酸”或“碳酸钠溶液”）A溶液的物质的量浓度为        mol·L -1。

从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:

已知2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2ONa2Al2Si2O8↓+4NaOH,请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为　　　　　　　　　　。 
(2)流程乙加入烧碱后Al2O3发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 
(3)固体X的主要成分是　　　　　　　　,过滤时使用的玻璃棒,其作用是　　　　　　　　　　　　　。 
(4)滤液B中溶质的主要成分是　　　　　(填化学式);滤液E、K中溶质的主要成分是　　　　(填化学式),写出该溶液的一种用途　。 
(5)在流程中,选用CO2作酸化剂,为什么不选用盐酸?　　　　　　　　　　　　　　。 

铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。

（1）自然界一共存在四种稳定的铁原子，分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe，其中58Fe原子中子数与质子数之差为___________。
计算铁元素的近似相对质量的计算式为：54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%，其中a1%、a2%……是指各同位素的____________________。
（2）铁原子中有______种能量不同的电子，铁原子次外层的电子云有_____种不同的伸展方向。
（3）与铁同周期的主族元素中，最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为________________________________。
（4）要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验，铁片应置于_________极，电解质溶液是____________________。
（5）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+，配平制取高铁酸钠的化学方程式：
___Fe(NO3)3 + ___NaOH + ___Cl2 →___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O
高铁酸钠除了能消毒杀菌外，还能吸附水中的悬浮物，其原因是______________________。
（6）0.03mol的铁加到过量的HNO3中，加热，铁完全溶解，若生成NO、NO2的混和气体共1.12L（标准状况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体全部溶于水生成HNO3，则通入O2的体积________________L。  

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