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实验室用某冶金厂的废渣(Fe2O3、Al2O3和少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)[Fe(OH)(SO4)]n和高纯度的Al2O3,过程如图1:(1)写出酸浸时废渣中主要成分发生反应的一个离子
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实验室用某冶金厂的废渣(Fe2O3、Al2O3和少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)[Fe(OH)(SO4)]n和高纯度的Al2O3,过程如图1:
(1)写出酸浸时废渣中主要成分发生反应的一个离子方程式___.
过程①中FeS转化为Fe3+和硫单质,写出此反应的离子方程式___.
(2)将滤渣灼烧可得到纯度较高的晶体,产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是___(填编号).
A.品红溶液 B.酸性KMnO4溶液C.紫色石蕊溶液 D.溴水
(3)加入K2CO3,溶液中Fe3+、Al3+的相对含量的变化如图2所示,则x的值的范围为___.控制溶液的温度为70~80℃的目的是___.
(4)过程③中若用NaOH代替氨水会造成铝元素的损失,其原因是___.(用离子方程式表示).
(1)写出酸浸时废渣中主要成分发生反应的一个离子方程式___.
过程①中FeS转化为Fe3+和硫单质,写出此反应的离子方程式___.
(2)将滤渣灼烧可得到纯度较高的晶体,产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是___(填编号).
A.品红溶液 B.酸性KMnO4溶液C.紫色石蕊溶液 D.溴水
(3)加入K2CO3,溶液中Fe3+、Al3+的相对含量的变化如图2所示,则x的值的范围为___.控制溶液的温度为70~80℃的目的是___.
(4)过程③中若用NaOH代替氨水会造成铝元素的损失,其原因是___.(用离子方程式表示).
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答案和解析
废渣(Fe2O3、Al2O3和少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)[Fe(OH)(SO4)]n和高纯度的Al2O3,由流程可知,加硫酸溶解后,发生Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S+6H2O,滤渣为S、SiO2,过滤后滤液加碳酸钾调节pH,使铁离子转化为聚铁,然后滤液中加氨水生成沉淀为氢氧化铝,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,
(1)酸浸时废渣中主要成分发生反应的一个离子方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O(或Al2O3+6H+═2Al3++3H2O);过程①中FeS转化为Fe3+和硫单质,写出此反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S+6H2O,
故答案为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O(或Al2O3+6H+═2Al3++3H2O);4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S+6H2O;
(2)滤渣灼烧可得到纯度较高的晶体为二氧化硫,为酸性氧化物,具有还原性和漂白性,与A、B、D中均反应,只有C中溶液不褪色,故答案为:C;
(3)加入K2CO3,溶液中Fe3+、Al3+的相对含量的变化由图2可知,则x的值的范围为2.5~3.5.控制溶液的温度为70~80℃的目的是过高的温度不利于聚铁的形成(或Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体或温度太低不利于水解,温度过高难于生成聚铁),
故答案为:2.5~3.5;过高的温度不利于聚铁的形成(或Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体或温度太低不利于水解,温度过高难于生成聚铁);
(4)过程③中若用NaOH代替氨水会造成铝元素的损失,其原因是Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O(或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O),
故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O(或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O).
(1)酸浸时废渣中主要成分发生反应的一个离子方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O(或Al2O3+6H+═2Al3++3H2O);过程①中FeS转化为Fe3+和硫单质,写出此反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S+6H2O,
故答案为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O(或Al2O3+6H+═2Al3++3H2O);4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S+6H2O;
(2)滤渣灼烧可得到纯度较高的晶体为二氧化硫,为酸性氧化物,具有还原性和漂白性,与A、B、D中均反应,只有C中溶液不褪色,故答案为:C;
(3)加入K2CO3,溶液中Fe3+、Al3+的相对含量的变化由图2可知,则x的值的范围为2.5~3.5.控制溶液的温度为70~80℃的目的是过高的温度不利于聚铁的形成(或Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体或温度太低不利于水解,温度过高难于生成聚铁),
故答案为:2.5~3.5;过高的温度不利于聚铁的形成(或Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体或温度太低不利于水解,温度过高难于生成聚铁);
(4)过程③中若用NaOH代替氨水会造成铝元素的损失,其原因是Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O(或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O),
故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O(或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O).
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