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2.由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(主FeSO4•7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:烧渣$→_{①}^{酸液}$$→_{②}^{FeS_{2}}$溶液$\stackrel{③}{→}$绿矾$→_{④}^{氨水/空气}$铁黄
已知:FeS2和铁黄均难溶于水下列说法不正确的是(  )
A.步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣
B.步骤②,涉及的离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+
C.步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾
D.步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3

分析 由制备绿矾流程可知,烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)均溶于硫酸,溶液含Fe2+、Fe3+,步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3,以此来解答.

解答 解:A.因绿矾的酸根离子为硫酸根离子,则步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣,故A正确;
B.步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+,故B正确;
C.步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,若蒸干时绿矾受热失去结晶水,故C错误;
D.步骤④,反应条件控制不当,绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3,故D正确;
故选C.

点评 本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握制备流程中发生的反应、混合物分离方法、实验技能等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意选项C为解答的难点,题目难度不大.

练习册系列答案
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14.甲烷,甲醇,乙酸是化工产品的重要原料.
(1)已知:以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1
CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1
①请写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式:
②将0.1mol CH4和0.2mol H2O(g)通入体积为10L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图:
已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为;图中的P1<P2(填“<”、“>”或“=”);
(2)分别将1molCO和2molH2置于恒容容器Ⅰ、恒压容器Ⅱ和恒容绝热容器Ⅲ中(三容器起始容积相同),在催化剂作用下自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
①若起始温度相同,则达平衡时各容器中CH3OH含量由大到小的顺序:(填容器编号),达到平衡所需时间是I>Ⅱ(填“<”、“>”或“=”)
②平衡时,测得容器I中的压强减小了30%,则该容器中CO的转化率为45%.
(3)甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值.光催化反应技术使用CH4和(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%).若室温下将amol•L-1的乙酸溶液和bmol•L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,恢复室温后有2c(Ba2+)=c(CH3COO-),请用含a和b的代数式表示乙酸的电离平衡常数Ka=$\frac{2b×1{0}^{-7}}{a-2b}$.

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