(1)FeS2中S元素的化合价为 。 (2)硫铁矿焙烧的主反应是:4FeS2+11O2
(写两点即可)。
(3)加H2SO4酸浸,发生反应的离子方程式为 。 (4)“还原”时,Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原。
反应Ⅰ为:FeS2 +14Fe3+ +8H2O===15Fe2++ 2SO42—+16H+ 反应Ⅱ的离子方程式为: 。
(5)得到莫尔盐晶体的操作是:蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤。结晶、过滤时选择的适宜温度为
60℃,解释选择该温度的原因 。
(6)为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH4+,实验方法是取其少量溶液于一.支.试.管.
2++中, ,证明含有Fe和NH。 4.
2Fe2O3+8SO2,加快硫铁矿焙烧速率的措施有
8、用生产钛白的副产品FeSO4与软锰矿(主要成分是MnO2)可制备高纯MnO2。
FeSO4 滤渣 H2SO4/△ 过滤 ② 软锰矿研磨 ① 软锰矿粉 4 净化除杂 MnSO过滤 粗液 ③ 滤渣 MnSO 4 NH4HCO3 MnCO 3 过滤 溶液 固体 ④ 通空气,焙烧 ⑤ H2SO4/△ NaClO3溶液 ⑥ 2 高纯 MnO粗MnO 2
(1)步骤①中研磨的目的是 。
(2)步骤②中主要发生的反应是FeSO4与MnO2转化为MnSO4与 。 (3)步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4浓度与温度的影响如下图所示。
Mn2+的浸出率/%
Mn
2+
的浸出率/%
温度/℃
H2SO4浓度/(mol·L-1)
软锰矿粉酸浸的适宜条件是 。
(4)步骤②中,若硫酸初始浓度小于1.8mol/L,反应进行一段时间后,有红褐色固体析 出,
其原因是 。
(5)已知MnSO4粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子,溶液中离子生成氢氧化物的pH如下表:
开始沉淀时pH 完全沉淀时pH Al(OH)3 3.4 4.7 Fe(OH)3 1.5 2.8 Ni(OH)2 6.9 8.9 Mn(OH)2 8.2 10.2 注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
步骤③进行的操作是:调节pH=5.4,过滤,滤渣中含 。
(6)已知: 几种难溶物的溶解平衡常数K
化学式 K
MnCO3 2.24×10-11 NiCO3 1.42×10-7 MnS 4.65×10-14 NiS 1.07×10-21 步骤③还需加入的除杂试剂是 固体(填序号)。 a.Na2CO3 b.MnCO3 c.Na2S d.MnS
(7)步骤⑤中焙烧MnCO3制MnO2,发生反应的化学方程式是 。固体产物除MnO2外,
还可能存在 。
参考答案
1、(1)Ca(OH)2优先与SO2发生反应,Ca(OH)2 + SO2 === CaSO3↓ + H2O,由于Ca(OH)2的量太少,很快消耗完,所以浆液的pH迅速下降至6.8
(2)A (3)①上清液中溶解的SO2存在平衡:SO2 + H2O
H2SO3
H+ + HSO3-,30~40 min时,
溶液中的SO2发生反应II,由于反应II生成可溶性的Zn(HSO3)2,c(HSO3-)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上清液中c(SO2)升高 2分 ② HSO3—
H+ + SO32— SO2 + H2O
H2SO3
H+ + HSO3-
2HSO3— + O2 === 2H+ + 2SO42— (写出其中的2个,各1分) ③Zn(HSO3)2 + O2 === ZnSO4 + H2SO4 (Zn(HSO4)2或离子方程式正确给分) 2、(1)Cl2?2OH??Cl??ClO??H2O(其它答案合理均可) (2)① Fe2?、Br? ② 铁粉
(3)BrO??5Br??6H??3Br?3HO
322(4)① Br2
② 理由:SO2?Br2?2H2O?H2SO4?2HBr
方案:用CCl4萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色 ③ 稀硫酸
3、Ⅰ.(1)Cu2+ + Cu + 2Cl === 2CuCl
﹣
(2)盐酸可溶解覆盖在Cu表面的CuCl,促进蚀刻Cu Ⅱ.(1)2(2)① b
② 阳极发生反应:
- e=== Cu2+ + 3Cl,阴极区的Cl通过阴离子交换膜进入
﹣
﹣
﹣
+ H2O2 + 2H+ === 2Cu2+ + 6Cl + 2H2O
﹣
阳极区,使蚀刻废液再生 ③ HCl
④ 阳极生成的Cu2+移向阴极,使电极上析出的Cu溶解
4、(1)Cl2 + 2Br?== Br2 + 2Cl? (2分)
(2)Cl和Br均为第ⅦA族元素,原子最外层电子数均为7,电子层数Cl<Br,原子半径Cl<Br,
得电子能力Cl>Br,非金属性Cl>Br(1分) (3)b(1分)
(4)5Br?+ BrO3? + 6H+ == 3Br2 + 3H2O(2分) 5、(1)增大反应物接触面积,加快反应速率(1分)
(2)2MnO2 + 4KOH + O2 ===== 2K2MnO4 + 2H2O(2分) (3)保持溶液呈强碱性,防止K2MnO4发生歧化反应(1分)
(4)3K2MnO4 + 2CO2 == 2KMnO4 + MnO2↓+ 2K2CO3(2分) (5)① 阴(1分) 较浓的KOH溶液(1分)
② a极:MnO42? ? e? == MnO4?,部分K+通过阳离子交换膜进入阴极区,阳极区生成KMnO4
(1分)
③ 用阳离子交换膜可防止MnO4?、MnO42?在阴极被还原(1分) (6) (2分)
6、(1)高温焙烧 将重晶石和煤制成粉状 (合理答案给分 每空1分) (2)① 吸热(2分) 600℃ (2分) ②C (1分) (3)① S2-+ H2OHS+OHHS+ H2O
-
-
-
焙烧
H2S +OH(写出第一步即给分,2分)
-
② Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 (1分)
由原子序数知Mg、Ca、Ba处于同一主族,随着原子序数递增,原子半径增大,金属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强。(2分) (4) Ba2+(aq) + 2NO3(aq)-
Ba(NO3)2(s)稍过量的硝酸有利于提高c(NO3),促进平衡向晶体析-
出的方向移动,提高Ba(NO3)2的析出率。(2分)
7、(1)-1
(2)将硫铁矿粉碎、增大通入空气的量或提高焙烧温度 (3)Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O (4)FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S
(5)60℃时,硫酸亚铁晶体的溶解度最大,硫酸铵较大,均比莫尔盐溶解度大,结晶时不宜析出,因此,选择60℃结晶、过滤,得到莫尔盐晶体的纯度更高
(6)加入适量浓氢氧化钠溶液,溶液中的白色沉淀迅速变灰绿,最终变为红褐色(1分);微热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝(1分),证明含有Fe2+和NH4+
8、(1)增大反应面积,加快化学反应速率
(2)Fe2(SO4)3
(3)硫酸浓度2.1mol/L,T=70℃
(4)随着反应进行,pH变大,Fe3+水解生成Fe(OH)3 (5)Al(OH)3,Fe(OH)3 (6)d (7)2MnCO3+O2
MnO
2MnO2+2CO2