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为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略).活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应
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为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略).
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应,请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是___.
(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择___(填字母编号).
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5,.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽.通入空气引起溶液pH降低的原因是___.
(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料,已知25℃,101kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ•mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ•mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ•mol-1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是___.
(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料.该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极反应式是___.
(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%.将akg质量分数为b%的硫酸加入ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计.按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3___kg.(不需计算,写出表达式即可)
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应,请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是___.
(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择___(填字母编号).
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5,.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽.通入空气引起溶液pH降低的原因是___.
(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料,已知25℃,101kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ•mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ•mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ•mol-1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是___.
(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料.该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极反应式是___.
(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%.将akg质量分数为b%的硫酸加入ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计.按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3___kg.(不需计算,写出表达式即可)
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答案和解析
硫铁矿烧渣用硫酸浸取,过滤后滤液中含有硫酸铁、未反应的硫酸,用活化硫铁矿还原Fe3+后过滤,向滤液中加入FeCO3调节溶液pH,过滤后在通入空气、调节溶液pH,除去溶液中杂质离子,过滤浓缩结晶得到FeSO4晶体.(1)H...
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