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試題詳情
濕法煉鋅廠在除雜過程中會產(chǎn)生大量鐵礬渣。某黃鉀鐵礬渣主要含有K2Fe6（SO4）4（OH）12、ZnO?Fe2O3及少量CaO、MgO、SiO2等。一種由黃鉀鐵礬渣制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（ NiZnFe4O8）的流程如下：
回答下列問題
（1）濾渣Ⅰ的主要成分是SiO2SiO2。
（2）凈化除雜階段加入Fe粉時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑。已知：25℃時Ksp（CaF2）=2.7×10-11，Ksp （MgF2）=6.4×10-19．加入NH4F使Ca2+、Mg2+離子沉淀，若沉淀后溶液中c（Ca2+）=2.7×10-6mol?L-1，則c（Mg2+）=6.4×10-146.4×10-14 mol?L-1。
（3）在Fe2+、Ni2+、Zn2+共沉淀過程中，三種離子的損失濃度與pH的關(guān)系曲線如圖1所示，pH與n（NH4HCO3）：n（Fe2++Ni2++Zn2+）的關(guān)系曲線如圖2所示。為提高原料利用率，n（ NH4HCO3）：n（Fe2++Ni2++Zn2+）最好控制在2.02.0左右；按此比例，若以Me代表Fe、Ni、Zn元素，則生成MeCO3?2Me（OH）2?H2O沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為3MeSO4+6NH4HCO3=MeCO3?2Me（OH）2?H2O+5CO2↑3MeSO4+6NH4HCO3=MeCO3?2Me（OH）2?H2O+5CO2↑。
（4）鐵氧體工藝階段制備 NiZnFe4O8過程中，需加入氧化氧化劑（填“氧化”或“還原”）。按照上述流程，一座10萬噸規(guī)模的鋅廠每年產(chǎn)生黃鉀鐵礬渣約5萬噸，F(xiàn)e3+含量為27%，理論上每年可制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（NiZnFe4O8，M476g?mol-1）4.34.3萬噸（保留兩位有效數(shù)字）
【答案】SiO2；2Fe3++Fe=3Fe2+；Fe+2H+=Fe2++H2↑；6.4×10-14；2.0；3MeSO4+6NH4HCO3=MeCO3?2Me（OH）2?H2O+5CO2↑；氧化；4.3
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.4
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，F(xiàn)eS2中S元素的化合價為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第III步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖：
實驗步驟：
Ⅰ.在三頸燒瓶中，加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石，按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處，小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸，回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合，充分搖振靜置分層后棄去水層，粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌，然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中，蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題：
（1）儀器B的名稱為。
（2）分水器使用前（填“需要”或“不需要”）檢漏，步驟Ⅰ中的X的范圍為（填序號）。
A.0～1
B.1～2
C.2～3
（3）已知正丁醚難溶于水，正丁醇微溶于水，易溶于醚，分水器在本實驗中的可能作用是（填序號）。
A.移走生成物水，同時讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶，提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當分水器全部被水充滿時，停止反應(yīng)
（4）簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法：。
（5）本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH，用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇，能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌？（填“能”或“不能”），理由是。
（6）最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為%（保留兩位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/24 8:0:2組卷：3引用：1難度：0.5 -
3．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點：38.3℃，沸點233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（ ?。?br />高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5
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