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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:278 题号:19167407
以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4•7H2O)。其主要工艺流程如图所示:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示:
沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2
开始沉淀pH4.72.77.6
完全沉淀pH6.73.79.6
(1)已知CuFeS2中金属元素均为+2价,则S元素的价态为_____,在反应Ⅰ中通入O2的主要目的是将Fe2+氧化成Fe3+,写出O2将Fe2+氧化成Fe3+的离子方程式_____
(2)反应Ⅱ中加入的试剂a为CuO固体,其目的是消耗溶液中的H+,使溶液的pH升高到某一数值m,试根据上述表格中提供的相关数据,推导m的取值范围_____(用“<”或“≤”表示)。
(3)反应Ⅳ中加入的试剂c为_____(填写试剂名称)。
(4)反应Ⅲ、Ⅴ中加入的试剂b为铁粉,其目的分别为_____
(5)操作X的名称为_____,如何检验“滤液”中是否存在Fe3+_____

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(Mr=288g/mol)}几乎不溶于乙醇﹐易被氧化,以赤铁矿渣(主要成分Fe2O3,含少量Al2O3,SiO2杂质)和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料制取乳酸亚铁晶体的工艺如图所示:

已知:

金属氢氧化物

溶度积

开始沉淀时的pH

沉淀完全时的pH

Al(OH)3

2×10-32

4.1

5.4

Fe(OH)3

3.5×10-38

2.2

3.5

碳酸亚铁和氢氧化亚铁颜色不同;乳酸亚铁的溶解度随温度升高而明显增大。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分是___(填化学式,下同)。“固体A”是____
(2)常温下,调pH=3.5~4.1的目的是____
(3)“转化”具体过程为在45~50℃和pH=2.5~3.0条件下反应40 min左右,指出pH=2.5~3.0的原因___。“操作2”为隔绝空气蒸发浓缩,趁热过滤、冷却结晶,过滤﹐乙醇洗涤﹐干燥,密封储存。隔绝空气的目的是_____
(4)写出“沉铁”过程中生成FeCO3的离子方程式:______
(5)1 t赤铁矿渣中主要成分含量为40%,实际得到乳酸亚铁晶体的质量为0.288 t,则生产的产率为______
2020-11-23更新 | 129次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】高铁酸钠(Na2FeO4)是一种多功能绿色水处理剂,杀菌消毒的同时可生成氢氧化铁胶体。某工厂利用废金属屑(主要成分为Fe和Cu,含有少量Fe2O3)制取Na2FeO4并回收金属Cu,工艺流程如下:

(1)试剂a为___________(填化学式)。
(2)证明滤液I中无Fe3+的实验方法是___________;用离子方程式解释滤液I不含有Fe3+可能的原因___________
(3)流程中Na2O2不可暴露在空气中时间过长,原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)制备Na2FeO4的原理:2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。反应中___________作还原剂;每生成1mol Na2FeO4转移的电子数为___________
(5)Na2FeO4净水过程中所发生的化学反应主要为:Na2FeO4+H2O→Fe(OH)3(胶体)+NaOH+X↑,请推测X的化学式为____________,配平该化学方程式,化学计量数从左至右分别为___________
(6)用Na2FeO4代替Cl2处理饮用水的优点是___________(只答一条即可)。
2023-05-04更新 | 427次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】高铁酸钠()是一种多功能绿色水处理剂,杀菌消毒的同时可生成氢氧化铁胶体。某工厂利用废金属屑(主要成分为Fe和Cu,含有少量)制取并回收金属Cu,工艺流程如下:

(1)试剂a为___________(填化学式)。
(2)用离子方程式解释滤液I不含有可能的原因___________
(3)制备的原理:。反应中___________作还原剂;每生成1mol转移电子的物质的量为___________mol。
(4)高铁酸钠()是一种能氧化、杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。
①某兴趣小组欲用固体配制100mL的高铁酸钠溶液,需要高铁酸钠固体的质量为___________g。配制所用的容量瓶上标有______________________、刻度线。
②下列操作导致浓度偏低的是___________
A.容量瓶用蒸馏水洗净之后,直接用于溶液的配制
B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C.摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至与刻度线相切
D.定容时,俯视刻度线
2024-01-24更新 | 53次组卷
共计 平均难度:一般