请回答下列问题:
(1)沉淀Ⅰ的主要用途是________________(列一种即可),步骤Ⅳ中调节pH范围为________。
(2)由滤液Ⅱ经几步反应可得到需要制备的一种金属的氧化物,滤液Ⅱ中需要通入气体的化学式为________。
(3)写出由滤液Ⅰ得到滤液Ⅱ的离子方程式________________________________。 (4)滤液Ⅳ中含有的金属阳离子是________,分离金属阳离子的操作是________________。 (5)工业上,冶炼铝、铁、铜、镁的方法依次是________。(填代号)
A.电解法、热还原法、分解法、分解法B.电解法、热还原法、热还原法、电解法 C.热还原法、分解法、电解法、电解法D.热还原法、热还原法、热还原法、电解法 根据上述流程图,冶炼金属时选择的相应物质是________(填代号)。 A.Al2O3、Fe2O3、CuO、MgO B.Al2O3、Fe2O3、CuCl2、MgCl2 C.AlCl3、FeCl3、CuO、MgCl2 D.Al2O3、Fe2O3、CuO、MgCl2 (6)现有10 t上述矿渣,理论上,可以冶炼铁________t。
4.用磁铁矿(主要成分Fe3O4、含Al2O3和SiO2等杂质)制取高纯铁红的工艺流程如下{已知:Ksp[Fe(OH)2]=8×10
-16
;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10
-33
}。
(1)酸浸时,硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式是__________________; 铁粉的作用是________________________________。
(2)滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为______________________________________。 (3)图中“滤液”中主要阳离子是________。
(4)采用图示装置(加热仪器已略去)在约600~650 ℃煅烧30 min,通入的气体A是________。图中使用石英玻璃反应管,而不使用普通玻璃反应管的原因是__________________________。
5
5.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),主要工艺流程如下。
(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是________(填字母序号)。 A.品红溶液 B.紫色石蕊试液 C.酸性KMnO4溶液 D.溴水 (2)过程①中,FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为________。 (3)过程③中需加入的物质是________________。
(4)过程④中,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要________________。 (5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________(填序号)。 A.稀硫酸 B.CaCO3 C.NaOH溶液
6. (2016届福州质检)稀土是我国战略性资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。关于氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种,其中一种提取铈的工艺流程如下:
请回答下列问题
(1)为增大反应速率,提高原料的利用率,焙烧前可将矿石___________________处理。
(2)焙烧过程中产生的SO3尾气常采用喷淋法净化,再用石灰乳中和;操作I中滤渣的主要成分是__________________________________________________。
(3)操作Ⅱ若在实验室中进行,需要的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒等;所用萃取剂HT需具备
6
的条件是_____________________________________。 ①HT不溶于水,也不和水反应②Ce不和萃取剂HT发生反应 ③Ce在萃取剂HT中溶解度大于水④萃取剂HT的密度一定大于水 (4)已知有机物HT能将Ce从水溶液中萃取出来,该过程可表示为: 2Ce (水层)+ 6HT(有机层)
3+
3+
3+
3+
2CeT3(有机层)+ 6H(水层)
3+
+
从平衡角度解释:向CeT3 (有机层)加入稀硫酸获得较纯的含Ce的水溶液的原因是________。
(5)常温下,含Ce溶液加碱调至pH=8时,c(Ce)=b mol·L,已知Ce(OH)3的溶度积=a,则a和b的关系是__________________________________________。
(6)写出Ce(OH)3悬浊液通入氧气得到产品的化学方程式:__________________________。
(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.545 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 mol·L FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为________[Ce(OH)4的相对分子质量为208,结果保留两位有效数字]。
7.(2016届邢台上学期期末)以黄铁矿为原料生产硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下:
3+
-1
3+
3+
-1
回答下列问题:
(1)酸溶时,粉碎硫酸渣的目的是____________________________________。
(2)还原过程中加入FeS2粉增大溶液中Fe的含量,同时有H2SO4生成,写出该反应的离子方程式: ___________________________________________________________。 (3)滤渣A的主要成分为________。
(4)为得到纯净的Fe(OH)3固体,需要对沉淀进行洗涤,判断沉淀Fe(OH)3是否洗净的方法是 ____ 。
(5)当离子浓度≤1×10 mol/L时可认为其沉淀完全。若要使Mg完全沉淀则要保持c(OH)≥________。{已 知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10
-12-5
2+
-
2+
,56≈7.5 }
8. 工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
7
已知生成氢氧化物沉淀的pH:
开始沉淀时 完全沉淀时
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L 回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是_________________;盐酸溶解MnCO3的化学方程式是__________________________________________________。
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是________________________________。 (3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu,反应的离子方程式是_____________。
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式:5Mn+2ClO3+________===________+________+________。 (5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。
①生成MnO2的电极反应式是_______________________________________________;
②若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生。其原因是____________。
9. 铁盐是中学化学常见的盐。下面是以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁和制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O )的工艺流程图(部分操作和条件略)。
2+
-
2+
-1
Mn(OH)2 8.3 9.8 Fe(OH)2 6.3 8.3 Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 4.7 6.7
请回答下列问题:
已知:①pH>4时,Fe易被氧气氧化; ②NH4HCO3在热水中会分解;
③几种物质的溶解度(g/l00 g H2O)如下:
20 ℃ FeSO4·7H2O 48 (NH4)2SO4 75 FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O 37 2+
8
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