(2012?廣州一模)綠礬(FeSO
4?7H
2O)的一種綜合利用工藝如下:
(1)綠礬與NH
4HCO
3在溶液中按物質(zhì)的量之比1:2反應(yīng),有CO
2生成,反應(yīng)的離子方程式為
Fe2++2HCO3-=CO2↑+FeCO3↓+H2O
Fe2++2HCO3-=CO2↑+FeCO3↓+H2O
.
(2)隔絕空氣進(jìn)行“焙燒”,鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑是FeCO
3 FeO
Fe,實際作還原劑的是CO.寫出“焙燒”過程中各步反應(yīng)的化學(xué)方程式
FeCO
3FeO+CO
2↑;C+CO
22CO;CO+FeO
Fe+CO
2FeCO
3FeO+CO
2↑;C+CO
22CO;CO+FeO
Fe+CO
2.
(3)“除雜”步驟為:向母液中通入含臭氧的空氣、調(diào)節(jié)pH、過濾,除去的雜質(zhì)離子是
Fe2+
Fe2+
.
(4)母液“除雜”后,欲得到(NH
4)
2SO
4粗產(chǎn)品,操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、
過濾
過濾
.濃縮時若溫度過高,產(chǎn)品中將混有NH
4HSO
4,運用化學(xué)平衡移動原理解釋其原因
NH4++H2O?NH3?H2O+H+,溫度過高一水合氨分解氨氣揮發(fā),平衡正向進(jìn)行,酸性增強生成硫酸氫銨
NH4++H2O?NH3?H2O+H+,溫度過高一水合氨分解氨氣揮發(fā),平衡正向進(jìn)行,酸性增強生成硫酸氫銨
.
(5)綠礬的另一種綜合利用方法是:綠礬脫水后在有氧條件下焙燒,F(xiàn)eSO
4轉(zhuǎn)化為Fe
2O
3和硫的氧化物.分析下表實驗數(shù)據(jù),為了提高SO
3的含量,可采取的措施是
增大空氣通入量
增大空氣通入量
.
空氣通入量/L?s-1 |
溫度/℃ |
SO2含量/% |
SO3含量/% |
0.02 |
850 |
45.4 |
54.6 |
0.06 |
850 |
30.5 |
69.5 |
0.10 |
850 |
11.1 |
88.9 |
0.10 |
810 |
11.1 |
88.9 |
0.10 |
890 |
11.2 |
88.8 |