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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:182 题号:6265787
聚合硫酸铁(PFS) 是一种高效的无机高分子絮凝剂。某工厂利用经浮选的硫铁矿烧渣 (有效成分为Fe2O3和Fe3O4) 制备PFS,其工艺流程如下图所示。

(1)“还原焙烧”过程中,CO还原Fe3O4生成FeO的热化学方程式为___________________________
已知:Fe3O4(s)+C(s)=3FeO(s)+CO(g)   ΔH1= 191.9kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)        ΔH2=-393.5kJ·mol-1
C(s)+CO2(g) =2CO(g)     ΔH3= 172.5kJ·mol-1
(2)CO是“还原焙烧" 过程的主要还原剂。下图中,曲线表示4个化学反应a、b、c、d达到平衡时气相组成和温度的关系,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域。a属于_________(填“吸热反应”或“放热反应”);570℃时,d反应的平衡常数K=_________________

(3)工业上,“还原培烧”的温度一般控制在800℃左右,温度不宜过高的理由是____________________
(4)若“酸浸”时间过长,浸出液中Fe2+含量反而降低,主要原因是___________________________
(5)已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-17, Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,若浸出液中c(Fe2+) =10-1.8mol·L-1,为避免“催化氧化”过程中产生Fe(OH)3,应调节浸出液的pH≤_____________
(6)FeSO4溶液在空气中会缓慢氧化生成难溶的Fe(OH)SO4,该反应的离子方程式为_________________________。“催化氧化”过程用NaNO2作催化剂(NO起实质上的催化作用)时,温度与Fe2+转化率的关系如右图所示(反应时间相同),Fe2+转化率随温度的升高先上升后下降的原因是_______________________________

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【推荐1】甲基叔丁基醚()是一种高辛烷值汽油添加剂,可由甲醇和异丁烯(以表示)在催化剂作用下合成:。回答下列问题:
(1)反应过程中反应物首先被催化剂吸附,再经历过渡态,最终得到产物,相对能量与反应历程的关系如图所示(其中表示甲醇和异丁烯同时被吸附,表示甲醇先被吸附,表示异丁烯先被吸附),该反应的_______,下列说法错误的是_______

A.三种反应历程中,反应速率最快
B.过渡态1比另两种过渡态稳定
C.降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率
D.同温同压下,只要起始投料相同,相同时间三种途径的产率一定相同
(2)向刚性密闭容器中充入等物质的量的甲醇和异丁烯,在催化剂作用下,分别在两个温度反应,异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。

时,反应后到达点B,此时甲基叔丁基醚的体积分数为_______(保留3位有效数字)
②A、B、C三点中,正反应速率最大的是_______
③比较A、B、C三点的平衡常数,从大到小的顺序是_______
④已知对于反应,标准平衡常数,其中为各组分的平衡分压,分压=总压×该组分物质的量分数,。在时(如图),将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为),甲醇的平衡分压为_______,反应的标准平衡常数_______。(保留1位小数)
2022-05-25更新 | 453次组卷
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【推荐2】印刷电路板在科技领域具有不可替代的作用,它的制备方法为高分子化合物和铜箔压合,通过FeCl3溶液“腐蚀”而成。某实验小组在实验室用废弃的印刷电路板和“腐蚀液”提取铜的一种工艺流程如下:


请回答下列问题:
(1)       检验“腐蚀液”中含有Fe2+的方法为_________________
(2)“分离”所用的操作名称为____________,该操作所用的主要玻璃仪器有烧杯、_____________
(3)用电解法在铁上镀铜时,阴极材料为_____________(填化学式),理论上电镀过程中电解质溶液的浓度_______________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4) Fe2+溶液有很多重要用途。
①已知:常温下,Ksp[Fe(OH)2]=1.8×10-16。保存1.8mol·L-1的FeSO4溶液时,为确保溶液中不出现浑浊,应调节溶液的pH不超过_________________
②Fe2+可使Ag+与Fe3+之间相互转化。一定温度下,0.1 mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中,c(Fe3+)与c(Ag+)的关系如图所示:


该温度下,A点溶液中转化反应的平衡常数为____________(溶液体积变化忽略不计);若将0.6mol·L-1 Fe(NO3)2溶液、0.15 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液、0.06 mol• L-1 AgNO3溶液等体积混合后,再加入1.08 g Ag,可观察到的现象为_________________________
③Fe2+转化为Fe3+后,可用于制备高铁酸盐。向FeCl3溶液中加入NaOH、NaClO溶液制备Na2FeO4的化学方程式为_________________________
2017-10-15更新 | 356次组卷
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【推荐3】氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
合成氨的反应中的能量变化如图所示。

①该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量_____(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中,一段时间后,下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度不随时间变化
B.单位时间内断裂3 mol H-H键的同时断裂6 mol N-H键
C.N2 、H2 、NH3的物质的量之比为1:3:2
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
③一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图:

电极A上发生的电极反应为:_____________________
若电池工作一段时间后,消耗标准状况下的氧气11.2L,则该过程转移电子______mol.
2017-07-23更新 | 99次组卷
共计 平均难度:一般