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(2014•盐城三模)用磁铁矿(主要成分Fe3O4、含Al2O3和SiO2等杂质),制取高纯铁红的工艺流程如图1.(已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33)(1)酸浸时,硫酸与四氧化三铁生成
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(2014•盐城三模)用磁铁矿(主要成分Fe3O4、含Al2O3和SiO2等杂质),制取高纯铁红的工艺流程如图1.(已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33)
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/9e3df8dcd100baa19a3b180f4410b912c8fc2e6a.jpg)
(1)酸浸时,硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式是
(2)滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为______.
(3)图中“滤液”中主要阳离子是______.
(4)采用图2装置(加热仪器已略去)在约600~650℃煅烧30min,通入的气体A是______.图中使用石英玻璃反应管,而不使用普遍玻璃反应管的原因是______.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/9e3df8dcd100baa19a3b180f4410b912c8fc2e6a.jpg)
(1)酸浸时,硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式是
Fe3O4+4H2SO4
Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
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Fe3O4+4H2SO4
Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
;铁粉的作用是______.
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(2)滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为______.
(3)图中“滤液”中主要阳离子是______.
(4)采用图2装置(加热仪器已略去)在约600~650℃煅烧30min,通入的气体A是______.图中使用石英玻璃反应管,而不使用普遍玻璃反应管的原因是______.
▼优质解答
答案和解析
用磁铁矿(主要成分Fe3O4、含Al2O3和SiO2等杂质),制取高纯铁红的工艺流程:酸浸过程中四氧化三铁和酸反应Fe3O4+4H2SO4
Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O生成亚铁离子、铁离子和水,氧化铝和酸反应:Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,二氧化硅不反应,加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+:Fe+2Fe3+=3Fe2+,因Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,所以加入20%的NH3•H2O,调PH=5.7,Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,过滤得到滤渣为:Fe、SiO2、Al(OH)3,滤液中含有Fe2+、NH4+,加入碳酸氢铵得到FeCO3,碳酸亚铁和氧气反应4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2.
(1)酸浸过程中四氧化三铁和酸反应生成亚铁离子、铁离子和水,“酸浸”过程中Fe3O4发生反应的方程式为:Fe3O4+4H2SO4
Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O;加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+:Fe+2Fe3+=3Fe2+,以便下一步进行铁、铝分离,
故答案为:Fe3O4+4H2SO4
Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O;将Fe3+还原为Fe2+(或作还原剂);
(2)滴加氨水,铝离子和氨水反应:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;
(3)加入20%的NH3•H2O,调PH=5.7,Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,过滤得到滤渣为:Fe、SiO2、Al(OH)3,滤液中含有Fe2+、NH4+,加入碳酸氢铵得到FeCO3,此时图中滤液主要成分为NH4+,
故答案为:NH4+;
(4)在氧气(空气)中碳酸亚铁和氧气反应反应:4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2,生成氧化铁和二氧化碳,采用图2装置(加热仪器已略去)在约600~650℃煅烧30min,通入的气体A是氧气(空气);因石英玻璃成分为二氧化硅为原子晶体耐高温,普通玻璃高温下容易软化,所以图中使用耐高温的石英玻璃,
故答案为:氧气(空气);普通玻璃高温下容易软化.
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(1)酸浸过程中四氧化三铁和酸反应生成亚铁离子、铁离子和水,“酸浸”过程中Fe3O4发生反应的方程式为:Fe3O4+4H2SO4
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故答案为:Fe3O4+4H2SO4
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(2)滴加氨水,铝离子和氨水反应:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;
(3)加入20%的NH3•H2O,调PH=5.7,Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+,过滤得到滤渣为:Fe、SiO2、Al(OH)3,滤液中含有Fe2+、NH4+,加入碳酸氢铵得到FeCO3,此时图中滤液主要成分为NH4+,
故答案为:NH4+;
(4)在氧气(空气)中碳酸亚铁和氧气反应反应:4FeCO3+O2
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故答案为:氧气(空气);普通玻璃高温下容易软化.
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