组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:239 题号:14945445
某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收镍制备硫酸镍晶体(NiS4·7H2O)。

已知某些金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下:
金属离子Ni2+A13+Fe3+Fe2+
开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH7.23.72.27.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH8.74.73.29.0
回答下列问题:
(1)提高“碱浸”速率的有效措施有_______(任写一种即可);“滤液②”中含有的金属离子有_______
(2)写出“转化”中发生反应的离子方程式_______
(3)若“转化”后溶液中Ni2+浓度为1mol·L-1,则“调pH”应控制的范围为___
(4)获得硫酸镍晶体时,需经过控制pH、__________过滤等“一系列操作”。
(5)硫酸镍可用来制备新型镍电池电极材料NiOOH,我国科研团队利用该电极材料设计了一种新型能量存储-转化装置(如图)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。供电时,X电极反应式为_______

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【推荐1】钼酸铋作为新型半导体光催化材料,广泛应用于生产生活中。以氧化铋渣(主要成分是Bi2O3、Sb2O3、还含有Fe2O3、ZnO、Ag2O和SiO2等杂质)为原料制备钼酸铋(Bi2MoO6,其中Mo为+6价)的工艺流程如下:

回答下列问题:
(1)基态S的价电子排布式为___________
(2)“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(3)①“除锑”过程中发生反应的化学方程式为___________
②该过程需要加热的原因为___________
(4)已知:硫代乙酰胺()在酸性溶液中会水解为乙酰胺()和硫化氢;H2S的Ka1=1.0×10-7,Ka2=1.0×10-13;Ksp(Bi2S3)=2.0×10-99
①硫化氢会进一步发生反应2Bi3+(aq)+3HS-(aq)=Bi2S3(s)+3H+(aq),此时溶液中c(HS-):c(S2-)=________
②H2S常温下为气体,而H2O常温下为液体的原因为___________
(5)“酸溶”时会有NO逸出,此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________
(6)Bi2O3的立方晶胞结构如图所示(O占据部分Bi的四面体空隙),以A点为原点建立分数坐标,已知A点坐标为(0,0,0),B点坐标为(),则C点坐标为___________。晶胞边长为anm,则密度为___________g·cm-3(Bi2O3的摩尔质量为Mr,阿伏加德罗常数为NA)
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【推荐2】钪(Sc)是地壳中含量极少的稀土元素,在照明、合金和催化剂等领域有重要应用。钛铁矿的主要成分为(可表示为),还含有少量等氧化物,从钛铁矿中提取的流程
   
已知:①当离子浓度减小至时可认为沉淀完全
②室温下,溶液中离子沉淀完全的pH如下表所示:
离子
沉淀完全的pH3.29.01.05
。回答下列问题:
(1)为提高浸出效率,钛铁矿在“酸浸”时可采取的措施有_______
(2)“酸浸”后Ti元素转化为,其水解反应的化学方程式是_______
(3)“萃取”时,使用煤油作为萃取剂,一定条件下萃取率受振荡时间的影响如下图,萃取时选择最佳的振荡时间为_______min。
   
(4)“洗钛”所得为橘黄色的稳定离子,的作用是______________。(写出两点)。
(5)“酸溶”后滤液中存在的阳离子浓度均小于,“除杂”过程中应控制的pH范围是_______
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【推荐3】三氧化二钴()在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为,还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴()的工艺流程如图1所示。

已知:常温下
回答下列问题:
(1)CoO(OH)中Co的化合价为___________;“浸泡”过程中CoO(OH)与反应的离子方程式为___________
(2)“浸泡”过程中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。

①矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是___________
②图3中铜、钴浸出率下降的可能原因是___________
(3)“除铜”过程中,加入FeS固体得到更难溶的CuS,写出“除铜”反应的离子方程式_______
(4)向“除铜”后的滤液中加入的主要目的是___________。过程Ⅲ中加入浓得到滤渣后又加入盐酸溶解,其目的是___________
(5)在过程Ⅱ中加入足量的NaF可将以沉淀形式除去,若所得滤液中,则滤液中___________(保留2位有效数字)。
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共计 平均难度:一般