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4.工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O),流程如图1:

(1)浸取时,溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,其离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O.能提高烧渣浸取速率的措施有AC(填字母).
A.将烧渣粉碎       B.降低硫酸的浓度      C.适当升高温度
(2)还原时,试剂X的用量与溶液pH的变化如图2所示,则试剂X可能是B(填字母).
A.Fe粉          B.SO2       C.NaI
还原结束时,溶液中的主要阴离子有SO42-
(3)滤渣Ⅱ主要成分的化学式为Al(OH)3;由分离出滤渣Ⅱ后的溶液得到产品,进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、干燥.

分析 烧渣中加入稀硫酸,得到硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,滤渣Ⅰ为二氧化硅,在滤液中加入试剂X,随着X的加入,溶液pH逐渐减小,X应为SO2,得到硫酸铝和硫酸亚铁溶液,调节溶液pH,生成氢氧化铝沉淀,滤渣Ⅱ为氢氧化铝,溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,
(1)溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,提高烧渣浸取速率,可增大固体的表面积,提高反应温度,或增大离子的浓度的方法;
(2)随着X的加入,溶液酸性增强,应通入二氧化硫,被氧化生成硫酸;
(3)由以上分析可知滤渣Ⅱ为氢氧化铝,即Al(OH)3,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O.

解答 解:烧渣中加入稀硫酸,得到硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,滤渣Ⅰ为二氧化硅,在滤液中加入试剂X,随着X的加入,溶液pH逐渐减小,X应为SO2,得到硫酸铝和硫酸亚铁溶液,调节溶液pH,生成氢氧化铝沉淀,滤渣Ⅱ为氢氧化铝,溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,
(1)溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,提高烧渣浸取速率,可增大固体的表面积,提高反应温度,或增大浓度,只有AC符合,
故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;AC;
(2)由以上分析可知,溶液酸性增强,应通入二氧化硫,被氧化生成硫酸,反应后溶液中含有SO42-
故答案为:B;SO42-
(3)由以上分析可知滤渣Ⅱ为氢氧化铝,即Al(OH)3,溶液得到溶质晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O,
故答案为:Al(OH)3;蒸发浓缩;冷却结晶.

点评 本题考查化学实验制备方案设计,为高频考点,涉及盐类水解、氧化还原反应等知识点,明确反应原理及物质性质是解本题关键,熟悉流程图中发生的反应及基本操作方法,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列说法正确的是(  )
A.用稀Na0H溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
B.一定条件下可以用H2除去乙烷中混有的乙烯
C.蒸馏时温度计的水银球应插入液面之下
D.酸碱中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗涤后,即可注入待测液

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

15.某盐R的化学工为XmYnZp(X、Y、Z为三种不同离子),其组成元素均为短周期元素,取两份等质量等浓度R的水溶液各5mL进行如下实验:
Ⅰ.取一份R的水溶液与过量的Ba(OH)2溶液反应,反应过程中生成白色沉淀,沉淀量先增加后减少,最终剩余沉淀甲4.66g,且甲不溶于稀盐酸.
Ⅱ.取另一份R的水溶液与过量的NaOH溶液混合加热,生成具有刺激性气味的气体乙0,.224L(标准状况),乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.
据此回答:
(1)写出R和甲的化学式:RNH4Al(SO42;甲BaSO4
(2)另取500mL R的水溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,所得沉淀与加入的NaOH的物质的量关系如图所示.则:
①R溶液的物质的量浓度为2mol/L.
②BC段表示的含义是NH4+与OH-生成NH3•H2O.
③CD段表示的含义是Al(OH)3与NaOH反应,沉淀逐渐溶解,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.原子序数大于4的主族元素A和B的离子分别为Am+和Bn-,已知它们的核外电子排布相同,据此推断:
①A和B所属周期数之差为(填具体数字)1.
②A和B的核电荷数之差为(用含m或n的式子表示)m+n.
③B和A的族序数之差为8-n-m.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

19.已知下列数据:
物质熔点(℃)沸点(℃)密度(g•cm-3
乙醇-117.078.00.79
乙酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.90
浓硫酸(98%)-338.01.84
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30mL的大试管A中按体积比1:4:4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥.
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为在大试管中先加4 mL乙醇,再缓慢加入1 mL浓H2SO4,边加边振荡,待冷至室温后,再加4 mL乙酸并摇匀.
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)BC.
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是防止反应物随生成物一起大量被蒸出来,导致原料损失,及发生副反应.
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)B.
A.P2O5            B.无水Na2SO4
C.碱石灰         D.NaOH固体
(5)浓硫酸的作用是:①催化作用;②吸水作用.
(6)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止倒吸.
(7)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液.
(8)某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中,观察到有少量气泡产生,可得出的结论是乙酸乙酯中含有乙酸,该过程中发生反应的化学方程式是CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

9.用碱式溴化镁废渣生产C2H5Br(不溶于水,密度为1.46g/cm3)和MgCl2•6H2O,既可减少污染又可得化工原料,有关工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)碱式溴化镁溶于盐酸时,1molMg(OH)Br消耗0.5mol/L的盐酸体积为2.
(2)分离Ⅰ操作为过滤、分液(操作名称);分离Ⅱ操作时所需的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯.
(3)提溴时,溶液预热至60℃时开始通入氯气,一段时间后,溶液的温度会自然升高到100℃,说明提溴反应为放热(填“放热”或“吸热”)反应.提溴废液需减压、蒸发、浓缩的目的是减少Mg2+的水解.
(4)在浓硫酸催化下,合成溴乙烷粗品的化学方程式为6CH3CH2OH+3Br2+S $\stackrel{浓硫酸}{→}$6CH3CH2Br+H2SO4+2H2O;
(5)精制溴乙烷的步骤为水洗、Na2SO3溶液洗涤、水洗及干燥,其中Na2SO3溶液洗涤的目的是溴乙烷中溶解的溴.
(6)用惰性电极在一定条件下电解MgCl2溶液可制取催熟剂氯酸镁,该电解反应的化学方程式为MgCl2+6H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg(ClO32+6H2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.某溶液含有Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+五种阳离子,现用过量的H2SO4、NaOH、NH3•H2O、NaCl四种溶液,按图所示步骤分开五种离子.下列判断正确的是(  )
A.沉淀乙是氢氧化铝和氢氧化银的混合物
B.溶液3中含有Al3+
C.试剂①是NaCl,试剂④是H2SO4
D.溶液4含有三种阳离子,分别是H+、Na+、K+

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

13.33.6gNaHCO3受热分解放出气体在标况下的体积是多少?将放出气体通入过量的澄清石灰水中,得到的沉淀的物质的量是多少?(写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.已知R2+有b个中子,核外有a个电子,表示R原子符号正确的是(  )
A.${\;}_{a}^{b}$RB.${\;}_{a-2}^{a+b-2}$RC.${\;}_{a+2}^{a+b+2}$RD.${\;}_{a-2}^{a+b}$R

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