Question

【題目】以菱鐵礦(主要成分是碳酸亞鐵FeCO3)為原料制取鐵的流程如圖：

(1)“浸取”時通常將菱鐵礦石進行粉碎，其目的是__________(填“加快”或“減慢”)反應速率，寫出浸取過程中的化學反應方程式：____________________________。

(2)“氧化”和“沉淀”是將“浸取”過程中產生的Fe2+轉化為Fe(OH)3沉淀，則操作①的名稱為____________(填“蒸發”或“過濾”)。

(3)利用金屬活動性的不同，可以采取不同的冶煉方法，其中上述過程中的②屬于______(填“熱還原法”或“電解法”)。

(4)氨水由氨氣溶于水制備，工業合成氨氣反應方程式為：N2+3H22NH3。現在2 L容積不變的容器中，通入0.8 mol H2和0.4 mol N2，3 min后生成了0.12 mol NH3 ，用NH3表示該反應的速率v(NH3)=_____________molL-1min-1。

Answer 1

【答案】加快 FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑ 過濾 熱還原法 0.02

【解析】

根據工藝流程圖分析，菱鐵礦加稀硫酸浸取，生成硫酸亞鐵，再加入雙氧水氧化得到硫酸鐵，加入氨水時，發生反應Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓，過濾后得到濾渣，經灼燒后生成Fe2O3，再通過熱還原法得到Fe單質，據此分析解答。

(1)“浸取”時，將菱鐵礦石進行粉碎，可增大反應物的接觸面積，從而加快反應速率，浸取過程中，碳酸亞鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵、水和二氧化碳，反應的化學方程式為FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑，故答案為：加快；FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑；

(2)操作①是將Fe(OH)3沉淀分離出來，從溶液中分離出不溶性物質時，可用過濾的操作，故答案為：過濾；

(3)可用CO在高溫的條件下還原Fe2O3得到Fe單質，該方法屬于熱還原法，故答案為：熱還原法；

(4)由題干信息可知，容器的體積為2L，3 min后生成了0.12 mol NH3，則用NH3表示該反應的化學反應速率可表示為，故答案為：0.02。