题目列表(包括答案和解析)
用废铁屑与稀硫酸反应,可制得硫酸亚铁。在100C和500C时,FeSO4在 100 g水中的溶解度分别为20.5 g和 48.6g.常温下,从溶液中析出的晶体是FeSO4?7H2O。现取 200 ml 0.500 mol/L H2SO4溶液,将 8.00 g废铁屑加入到上述稀H2SO4中,并不断搅拌,反应约 15 min后过滤。滤液在80℃经蒸发、浓缩,冷却至10℃后析出FeSO4?7H2O晶体。
(1)若加入的废铁不是粉状而是块状,对反应的影响是 。
A.会降低反应速率 B.会减少绿矾产量
C.需要加热才反应 D.将增大反应体系的PH值
(2)反应 15 min后过滤,其目的是 。
(3)滤液中除 FeSO4和可能未反应完全的H2SO4外,最可能存在的无机杂质是 。它是由 而产生的,其检测的方法是 。
(4)设 H2SO4与铁完全反应,当将滤液蒸发浓缩后,冷却至 500C时,溶液的体积约为50.0 ml,该溶液是否达饱和?试通过计算加以说明。(500C时,FeSO4饱和溶液的密度为1.36 g/cm3)
(5)若要计算在800C下将溶液蒸发至体积为70.0 ml,再冷却至100C时,所得到的FeSO4 ?7H2O的质量,你认为 (填编号),并简述所选之理由。答 。
A.前面提供的数据已经足够
B.还需要提供 100C时饱和溶液的密度: 1.42 g/cm3
C.还需要提供 800C时溶液的密度:1.30 g/cm3
D.还需要提供结晶后剩余溶液的体积:52.0 ml
(6)根据第(5)小题你的选择项(如选A则直接计算,如选B、C或D则可选用其数据)计算从100C 50.0 ml溶液中结晶析出的FeSO4?7H2O的质量。(本大题计算结果保留3位有效数字)
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工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题:
(1)加入过量废铁屑的目的是????????????????????????? 。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的________(选填“Fe3+”、“Fe2+”或“Al3+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是???????????????????????? 。
(3)反应Ⅱ的离子方程式为????????????????????????? 。在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作????????? 。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为??????????????? 。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为????????????????????????????????????????????????? 。
(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为??????? 。
A.氯水??? ? B.KSCN溶液??? ? C.NaOH溶液??? ? D.酸性KMnO4溶液
(6)将11.9 g Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72 L(标准状况下)NO,向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀质量为??????? 。
A.22.1 g?????? B.27.2 g???????? C.30 g?????????? D.无法确定
实验室用硫酸铵、硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体的方法如下:
步骤1:将废铁屑依次用热的碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤。
步骤2:向盛有洁净铁屑的烧杯中加入稀H2SO4溶液,水浴加热,使铁屑与稀硫酸反应至基本不再冒出气泡为止。趋热过滤。
步骤3:向滤液中加入一定量(NH4)2SO4固体。
硫酸亚铁晶体、硫酸铵、硫酸亚铁铵晶体的溶解度(g/100 g H2O)
温度物理溶解度 | 0 ℃ | 10 ℃ | 20 ℃ | 30 ℃ | 40 ℃ | 50 ℃ | 60 ℃ |
FeSO4·7H2O | 15.6 | 20.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.6 | - |
(NH4)2SO4 | 70.6 | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | - | 88.0 |
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O | 12.5 | 17.2 | 21.0 | 28.1 | 33.0 | 40.0 | 44.6 |
温度物理溶解度 | 0 ℃ | 10 ℃ | 20 ℃ | 30 ℃ | 40 ℃ | 50 ℃ | 60 ℃ |
FeSO4·7H2O | 15.6 | 20.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.6 | - |
(NH4)2SO4 | 70.6 | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | - | 88.0 |
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O | 12.5 | 17.2 | 21.0 | 28.1 | 33.0 | 40.0 | 44.6 |
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