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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:626 题号:16122614
纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示:

请回答下列问题:
(1)“滤渣1”中含有硫单质及_______,“浸泡”中反应的离子方程式为_______
(2)“操作1”的目的是_______
(3)“调pH”的过程中能否用CuCO3来代替CuO_______(填“能”或“否”),要使Fe3+完全沉淀,则溶液的pH至少为_______(已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3]≈8×10-38Kw≈1×10-14,lg2≈0.3,化学上认为当离子浓度小于1×10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(4)“热还原”的实验现象是_______
(5)现代工业也可用铜作电极,电解食盐水制备Cu2O,电解过程中首先生成CuCl(难溶于水),则生成氧化亚铜的化学方程式为_______;与用黄铜矿制备Cu2O工艺相比电解法的优点有_______
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【推荐1】三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料。工业上利用含镍废料(以镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4·2H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。


(1)操作1的名称为____________________________________
(2)沉淀A为_________________________(用电子式表示)。
(3)试剂B的名称为_______________,沉镍后,滤液中C2O42-的浓度为0.01mol/L,则残留在滤液中的 c(Ni2+)=_______________(已知Ksp[NiC2O4]= 4×10-10)。
(4)NiC2O4·2H2O 高温煅烧制取三氧化二镍的热重曲线如右图所示:


①T3温度后,草酸镍全部转化为三氧化二镍,则a为_______________(保留一位小数)。
②T2温度发生反应的化学方程式为__________________________
(5)高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍时会产生CO、CO2、水蒸气等混合气体。某同学设计如下实验流程进行检验。
混合气体现象澄清石灰水变浑浊
①试剂1的化学式为_____________________
②碱石灰的作用是________________________________
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【推荐2】草酸(H2C2O4,二元弱酸)与草酸盐在实验和工业生产中都起着重要的作用。
(1)硫酸酸化的KMnO4能与Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式为__________
(2)分别使10 mL pH=3的H2C2O4溶液和100 mL pH=4的H2C2O4溶液全部转化为Na2C2O4,所需等浓度的NaOH溶液的体积为V1V2,则V1_____V2(填“>”“<”或“=”)
(3)常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL某未知浓度的H2C2O4溶液,滴定曲线如图,c点所示溶液中:

①该草酸溶液的物质的量浓度为__________
②a点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_________________
(4)已知:某温度时,Ksp(FeC2O4)=2.0×10-7Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9
①此温度下,CaC2O4饱和溶液的物质的量浓度为________
②此温度下,向Na2C2O4溶液中加入FeCl2与CaCl2,当两种沉淀共存时,溶液中c(Fe2+):c(Ca2+)=_____
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【推荐3】二水合磷酸二氢锰具有广泛用途,被用作防锈剂。某化工拟用软锰矿(含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2)为原料生产Mn(H2PO4)2·2H2O,其工艺流程如下所示,请回答下列问题:

(1)Mn元素位于元素周期表第___________周期第___________族。
(2)滤渣①的主要成分是___________
(3)适量Na2SO3固体作为还原剂,将MnO2还原为Mn2+,该反应的离子方程式为_____
(4)检验滤液①中是否含有Fe2+,可以用___________溶液。
A.KSCNB.KFe[Fe(CN)6]
C.K3[Fe(CN)6]D.Fe3[Fe(CN)6]2
(5)步骤II是用萃取剂萃取溶液中的Fe3+, Fe3+的萃取率与pH的关系如下图,当溶液pH>1.7,随pH增大Fe3+萃取率下降的原因是___________

(6)已知该条件下在步骤III中Ksp[Al(OH) 3] = 10 ×10-33Ksp[Mn(OH)2]= 1.0 ×10-14.试剂x为Na2CO3,若c(Mn2+)=1.0 mol·L-1,调节pH范围应为4.7≤pH ___________
(7)步骤V酸溶时可能产生磷酸锰和磷酸氢锰杂质,因此加入H3PO4至溶液呈酸性才能保证生成物质较多为Mn(H2PO4)2,用离子方程式说明原因___________。已知磷酸锰难溶于水,磷酸氢锰和磷酸二氢锰易溶与水。
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