题目内容
现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料,
以下是以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁αFe2O3)的生产流程示意图:![]()
(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是________。
(2)步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是________。
(3)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH。
| A.稀硝酸 | B.双氧水 | C.氨水 | D.高锰酸钾溶液 |
(5)从滤液C中回收的主要物质的一种用途是_________________________________。
(1)SiO2(2)将Fe3+还原为Fe2+ (3)C
(4)4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2(5)作氮肥
解析
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:![]()
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。
②操作b为 ,操作c为 。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:![]()
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
| 物质 | Na | S | Al2O3 |
| 熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
| 沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
a.100℃以下 b.100℃~300℃ c. 300℃~350℃ d. 350℃~2050℃
②放电时,电极A为 极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx =" 2Na" + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为 。
江苏省东海县矿产丰富,除了水晶制品名扬天下外,蛭石、蛇纹石等矿石储量大,品位高,其相关的耐火、保温隔热材料(主要成分为MgO、Al2O3)工业也较发达。某中学化学探究小组通过查阅相关资料,对蛭石的组成进行了实验探究。
Ⅰ.相关资料:①蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成;
②氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH:
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 |
| 沉淀的pH范围 | 1.5~4.1 | 9.4~12.4 | 3.3~5.2 |
Ⅱ.相关实验:
Ⅲ.实验数据:
①矿石样品质量为:8.22 g
②实验过程中得到固体的质量:A—2.40 g、D—2.14 g、F—1.56 g
③每次转化所得固体成分只有一种
请你根据以上内容和中学化学知识回答以下问题:
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有:_____________________________________。
(2)写出由D制一种红色颜料的化学方程式:_____________________________________。
(3)工业上的耐火材料通常由F及滤液E进一步转化而成,请你根据滤液E中可能含有的成分,设计一个从滤液E制取耐火材料的实验方法:__________________________。
(4)滤液B与NaOH溶液反应时,应控制溶液的pH在7~8之间,这是因为_______________________________________________________。
(5)通过计算,写出用氧化物的形式表示蛭石组成的化学式:___________________________。
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称,因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下:![]()
(1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+、Al3+外,还含有的金属离子是________。
(2)向Ⅰ中加入氧化剂的作用是 ,加入Ca(OH)2时,
需要控制溶液pH在7~8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
若pH>8可能会导致 溶解、________沉淀。
(3)沉淀物A可作为提取红色颜料的原料,若向沉淀物A中加入 ,然
后过滤、洗涤、_________(填写实验操作名称),即可获得红色颜料,实现废物的综合利用。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。
(5)若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示,现称取18.2 g产品并使之完全分解,收集到3.36L CO2(标准状况下)和8.0 g MgO,通过计算确定产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。