五氧化二钒和三氧化钼是两种重要的过渡金属氧化物,通常用作工业催化剂。有企业通过废旧催化剂(主要成分为、、,还有少量的、、有机物等)来制备这两种氧化物。工艺流程图如下图:
(1)“焙烧”的目的是_______ 。
(2)滤渣的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)向滤液①中加的作用是_______ (用离子方程式表示)。
(4)当滤液①pH调控为8时,写出计算过程说明此时铝元素是否沉淀完全_______ 。(已知: ,离子浓度小于认为沉淀完全)
(5)的沉淀过程中,沉钒率受温度影响,关系如图所示。温度高于80℃沉钒率降低的主要原因是_______ 。的沉淀分解生成的化学方程式是_______ 。
(6)仪器分析检测在水中带有结晶水,与结晶水之间的作用力是_______(填字母)。
(7)Mo原子序数42,气相单分子空间结构是_______ 。
(1)“焙烧”的目的是
(2)滤渣的主要成分是
(3)向滤液①中加的作用是
(4)当滤液①pH调控为8时,写出计算过程说明此时铝元素是否沉淀完全
(5)的沉淀过程中,沉钒率受温度影响,关系如图所示。温度高于80℃沉钒率降低的主要原因是
(6)仪器分析检测在水中带有结晶水,与结晶水之间的作用力是_______(填字母)。
A.离子键 | B.配位键 | C.氢键 | D.范德华力 |
更新时间:2022-11-24 21:06:31
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【推荐1】废钼催化剂中钼、钴、镍等有价金属作为二次资源可加以回收利用,一种从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2,含少量CoO、CoS、NiO、Fe2O3等)中回收有价金属的一种工艺流程如图。
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
(1)Ni在元素周期表中的位置为___________ , “焙烧”时产生的气体 A的主要成分为___________ 。
(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3,写出“碱浸”时MoO3参与反应的离子方程式___________ 。
(3)“碱浸”时 NaOH 加入量、浸出温度、浸出时间对钼浸出率的影响如图所示。
则应选择的适宜的生产工艺条件为___________ 、___________ 、___________ 。
(4)“除铁”时应调节溶液pH的范围为___________ ,“沉淀”时调节溶液 pH=9.0, 则此时溶液中 _______ (pX=-lgX)。
(5)“系列操作”为___________ 、___________ 、过滤洗涤、干燥得到(NH4)2MoO4·7H2O晶体。
(6)50.00kg该废钼催化剂(含 Mo 元素质量分数为10.56%)通过该工艺最终得到15.05kg七水钼酸铵(相对分子质量为322)产品,则该工艺中七水钼酸铵的收率为___________ %(保留小数点后一位数字。收率=)。
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | Fe3+ | Co2+ | Ni2+ |
开始沉淀时 (c=0.01 mol·L-1) 的pH 沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的 pH | 2.2 3.2 | 6.4 9.0 | 7.2 8.7 |
回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置为
(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3,写出“碱浸”时MoO3参与反应的离子方程式
(3)“碱浸”时 NaOH 加入量、浸出温度、浸出时间对钼浸出率的影响如图所示。
则应选择的适宜的生产工艺条件为
(4)“除铁”时应调节溶液pH的范围为
(5)“系列操作”为
(6)50.00kg该废钼催化剂(含 Mo 元素质量分数为10.56%)通过该工艺最终得到15.05kg七水钼酸铵(相对分子质量为322)产品,则该工艺中七水钼酸铵的收率为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐2】硫酸铁铵[]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用铁屑来制备硫酸铁铵,流程如下:
已知:相同温度下,在水中的溶解度比、的溶解度小。
回答下列问题:
(1)“酸浸”铁单质与硫酸反应的离子方程式为_______ 。
(2)“转化”中加入足量的,目的是_______ ,写出该反应的离子方程式为_______ 。
(3)“系列操作”的过程为_______ ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(4)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_______ 。
已知:相同温度下,在水中的溶解度比、的溶解度小。
回答下列问题:
(1)“酸浸”铁单质与硫酸反应的离子方程式为
(2)“转化”中加入足量的,目的是
(3)“系列操作”的过程为
(4)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为
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解答题-无机推断题
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适中
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解题方法
【推荐3】甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它们两两混合后,观察到的现象是:①甲与乙或丙混合都产生沉淀;②丙与乙或丁混合也产生沉淀;③丁与乙混合产生无色气体。回答下面问题:
(1)写出丁与乙反应的离子方程式:
___________ 。
(2)写出甲和丙反应的化学方程式及离子方程式:
化学方程式;___________ ;
离子方程式:___________ 。
(3)这四种溶液分别是甲:___________ 、乙:___________ 丙:___________ 、丁:___________ 。
(1)写出丁与乙反应的离子方程式:
(2)写出甲和丙反应的化学方程式及离子方程式:
化学方程式;
离子方程式:
(3)这四种溶液分别是甲:
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解答题-工业流程题
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适中
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解题方法
【推荐1】工业冶炼锌的烟灰成分是ZnO、CuO、Co2O3、FeO、CaO、Sb2O3等,现以冶炼锌的烟灰为原料提取锌单质的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,有关物质的Ksp如表所示:
②当溶液中离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,可认为沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)加快酸浸速率可采取的措施有______ (填一条)。在实验室进行操作1需要用到的玻璃仪器有______ 。
(2)NaBH4是有机合成中的重要还原剂,其电子式为______ 。NaF溶液中离子浓度由大到小的顺序为______ 。
(3)H2O2氧化步骤中H2O2的实际消耗量远大于理论消耗量,可能的原因是______ 。
(4)测得H2O2氧化后的溶液中Ca2+浓度为0.01mol•L-1,取103m3该溶液,要使其中的Ca2+沉淀完全,至少要加入______ kgNaF固体(结果保留整数)。
已知:①常温下,有关物质的Ksp如表所示:
Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | Ca(OH)2 | CaF2 |
4×10-38 | 4.8×10-20 | 2×10-16 | 5×10-6 | 9×10-9 |
请回答下列问题:
(1)加快酸浸速率可采取的措施有
(2)NaBH4是有机合成中的重要还原剂,其电子式为
(3)H2O2氧化步骤中H2O2的实际消耗量远大于理论消耗量,可能的原因是
(4)测得H2O2氧化后的溶液中Ca2+浓度为0.01mol•L-1,取103m3该溶液,要使其中的Ca2+沉淀完全,至少要加入
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【推荐2】铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如图:
表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
(1)操作Ⅰ的名称为___ 。
(2)操作Ⅱ中加入Zn与Co2+发生反应的离子方程式为___ 。
(3)操作Ⅲ中先加入适量双氧水的目的是___ 。后加入的试剂Zn,其作用是调节溶液B的pH范围为___ 。
(4)操作Ⅲ后得到的滤渣Z主要成分为___ (填化学式)。
(5)处理含镉废水D的常用方法是:加入碳酸钠使溶液中的Cd2+转化为沉淀而除去。实验测得废水D中c(Cd2+)=0.1 mol·L-1,加入Na2CO3固体处理后溶液中的c(Cd2+)=2.8×10-10 mol·L-1,欲处理1000 mL废水,则需加入Na2CO3固体质量至少为___ g(保留两位小数,已知Ksp(CdCO3)=5.6×10-12)。
表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)操作Ⅰ的名称为
(2)操作Ⅱ中加入Zn与Co2+发生反应的离子方程式为
(3)操作Ⅲ中先加入适量双氧水的目的是
(4)操作Ⅲ后得到的滤渣Z主要成分为
(5)处理含镉废水D的常用方法是:加入碳酸钠使溶液中的Cd2+转化为沉淀而除去。实验测得废水D中c(Cd2+)=0.1 mol·L-1,加入Na2CO3固体处理后溶液中的c(Cd2+)=2.8×10-10 mol·L-1,欲处理1000 mL废水,则需加入Na2CO3固体质量至少为
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解答题-工业流程题
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名校
解题方法
【推荐3】钛铁渣是铝热法炼铁时产生的废渣。一种以钛铁渣(主要含Al2O3、TiO2,还含Fe2O3、CaO、MgO及SiO2等杂质)为原料制备钛白粉并回收含铝物质的工艺如图:
已知:“酸浸”时,TiO2转化为TiO2+进入溶液。
回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分为SiO2和____ (填化学式);TiO2发生反应的化学方程式为___ 。
(2)“有机相2”可在该流程___ 步骤中循环使用。
(3)“水相2”中钛的存在形式为___ 。
(4)“水相1”中Fe3+的浓度为0.06mol·L-1。向“水相1”中加入NH3·H2O调节溶液pH为8。已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。“滤液”中c(Fe3+)=____ mol·L-1;“滤液”经处理后得到的____ (填化学式)可做化肥。
(5)“试剂X”为____ (填化学式)溶液。
(6)钛铁(TiFe)合金是常见的储氢合金材料。一种高温下电解钛精矿(主要成分为FeTiO3)制备TiFe合金的装置示意图如图。
①连接FeTiO3的电阻丝应与电源____ 极相接;
②形成TiFe合金的主要反应如下。
Ⅰ.电极反应:
第一步析铁:____ ;
第二步析钛:TiO2+4e-=Ti+2O2-
Ⅱ.转化:2Fe+Ti=TiFe2;TiFe2+Ti=2TiFe
③电解结束后,继续通入氩气直至反应器内产物自然冷却至室温,其主要目的是____ 。
已知:“酸浸”时,TiO2转化为TiO2+进入溶液。
回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分为SiO2和
(2)“有机相2”可在该流程
(3)“水相2”中钛的存在形式为
(4)“水相1”中Fe3+的浓度为0.06mol·L-1。向“水相1”中加入NH3·H2O调节溶液pH为8。已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。“滤液”中c(Fe3+)=
(5)“试剂X”为
(6)钛铁(TiFe)合金是常见的储氢合金材料。一种高温下电解钛精矿(主要成分为FeTiO3)制备TiFe合金的装置示意图如图。
①连接FeTiO3的电阻丝应与电源
②形成TiFe合金的主要反应如下。
Ⅰ.电极反应:
第一步析铁:
第二步析钛:TiO2+4e-=Ti+2O2-
Ⅱ.转化:2Fe+Ti=TiFe2;TiFe2+Ti=2TiFe
③电解结束后,继续通入氩气直至反应器内产物自然冷却至室温,其主要目的是
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解答题-结构与性质
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【推荐1】金属锂及其化合物因独特的性质而具有重要的应用价值。例如:锰酸锂可用于电池; Li2O 可用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域: LiH、LiBH4、LiNH2为常见的储氢材料等。回答下列问题:
(1)Mn2+最外层电子排布式___________
(2)LiH、LiBH4、 LiNH2中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为___________ (用元素符号表示); LiBH4中阴离子的空间构型为___________
(3)Li2O的熔点(1567℃)高于LiCl的熔点(605℃)的原因是___________ 。
(4)Li2O立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为anm。Li+在晶胞中的配位数为___________ ;Li+和O2-的最短距离为___________ nm。
(1)Mn2+最外层电子排布式
(2)LiH、LiBH4、 LiNH2中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为
(3)Li2O的熔点(1567℃)高于LiCl的熔点(605℃)的原因是
(4)Li2O立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为anm。Li+在晶胞中的配位数为
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】锂离子电池是近年来的研究热点,常见的锂离子聚合物电池材料有石墨、、、等。请回答:
(1)的阴离子的空间构型为_______ 。
(2)下列说法正确的是_______。
(3)一种类石墨的聚合物g-可由三聚氰胺()制得,合成三聚氰胺的单体结构简式是_______ 。三聚氰胺分子不溶于冷水,溶于热水,主要原因是______________ 。
(4)尖晶石结构的(x、y为整数)是一种常用的正极材料。已知晶胞可看成由A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成,“”表示。该正极材料的化学式是_______ ,若该晶胞的晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为_______ (列出计算表达式,不必化简。为阿伏加德罗常数的值)。
(1)的阴离子的空间构型为
(2)下列说法正确的是_______。
A.离子半径: |
B.基态As的最高能级的电子排布式为 |
C.与形成配位键的能力: |
D.电负性:F>O>As>P |
(3)一种类石墨的聚合物g-可由三聚氰胺()制得,合成三聚氰胺的单体结构简式是
(4)尖晶石结构的(x、y为整数)是一种常用的正极材料。已知晶胞可看成由A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成,“”表示。该正极材料的化学式是
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解答题-结构与性质
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(0.65)
解题方法
【推荐3】(1)钛铁合金具有吸氢特性,工业在制造以氢为能源的热泵和蓄电池等方面有广阔的应用前景,金属Ti(六方最密堆积)的原子空间利用率约为_______ ,基态Ti原子核外有_______ 个运动状态不同的电子,在基态Ti2+中,电子占据的能量最高的轨道为_______ 。
(2)已知Si-Si键能为176 kJ/mol,Si-O键能为460 kJ/mol,O=O键能为497.3 kJ/mol,则可计算出1 mol硅与足量氧气反应时将放出_______ kJ的热量。
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关,一般为d0或d10排布时,无颜色;为d1~d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色,据此判断 [Mn(H2O)6]2+_______ (填“无”或“有”)颜色。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。COCl2分子的空间构型为_______ ;Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是_______ 。
(5)最近,由镁、镍和碳三种元素组成的化合物引起了科学家的注意。据报道,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(如图),则该晶体中镁、碳、镍三种元素的原子个数比是_______ ,晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有_______ 个。
(图中:碳原子用小球在晶体的体心,镍原子用大球,镁原子用大球)
(2)已知Si-Si键能为176 kJ/mol,Si-O键能为460 kJ/mol,O=O键能为497.3 kJ/mol,则可计算出1 mol硅与足量氧气反应时将放出
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关,一般为d0或d10排布时,无颜色;为d1~d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色,据此判断 [Mn(H2O)6]2+
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。COCl2分子的空间构型为
(5)最近,由镁、镍和碳三种元素组成的化合物引起了科学家的注意。据报道,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(如图),则该晶体中镁、碳、镍三种元素的原子个数比是
(图中:碳原子用小球在晶体的体心,镍原子用大球,镁原子用大球)
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和漂白剂,主要用于棉纺、纸张漂白、食品消毒、水处理等。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。纯ClO2易分解爆炸。一种制备亚氯酸钠粗产品的工艺流程如图:
(1)ClO2发生器中反应的离子方程式为_____ ,发生器中鼓入空气的作用可能是____ (填字母)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性 b.稀释ClO2以防止爆炸 c.将NaClO3还原为ClO2
(2)吸收塔内反应的化学方程式为_____ ,吸收塔内的温度不能超过20℃,其原因是____ 。
(3)从“母液”中可回收的主要物质是_____ 。
(4)从吸收塔中可获得NaClO2溶液,从NaClO2溶液到粗产品(NaClO2)经过的操作步骤依次为①减压,55℃蒸发结晶;②____ ;③____ ;④低于60℃干燥,得到成品。
(1)ClO2发生器中反应的离子方程式为
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性 b.稀释ClO2以防止爆炸 c.将NaClO3还原为ClO2
(2)吸收塔内反应的化学方程式为
(3)从“母液”中可回收的主要物质是
(4)从吸收塔中可获得NaClO2溶液,从NaClO2溶液到粗产品(NaClO2)经过的操作步骤依次为①减压,55℃蒸发结晶;②
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【推荐2】高效灭菌消毒剂气态时不稳定,受热或光照易分解,浓度过高时甚至会发生爆炸。工业上通常以氯酸盐()、过氧化氢和碳酸盐为主要原料制备稳定性溶液的流程如图:
(1)①反应器中发生的主要反应为_________ (离子方程式)。
②制备时向反应器中通入空气的作用是_________ 。
(2)反应器中的反应温度控制在80℃左右为宜。
①工业上采用的加热方式为_________ 。
②当温度超过80℃,的收率随温度升高而减小,其原因可能是_________ (写出两条即可)。
(3)吸收瓶中发生反应获得稳定性溶液。当有参加反应,转移的电子数为_________ 。
(4)亚氯酸钠()也是一种高效的消毒剂和漂白剂。法制备亚氯酸钠的流程如下:
请写出反应的化学方程式_________ ;反应中的其他产物包含_________ 。
(1)①反应器中发生的主要反应为
②制备时向反应器中通入空气的作用是
(2)反应器中的反应温度控制在80℃左右为宜。
①工业上采用的加热方式为
②当温度超过80℃,的收率随温度升高而减小,其原因可能是
(3)吸收瓶中发生反应获得稳定性溶液。当有参加反应,转移的电子数为
(4)亚氯酸钠()也是一种高效的消毒剂和漂白剂。法制备亚氯酸钠的流程如下:
请写出反应的化学方程式
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【推荐3】“翠矾”(NiSO4·7H2O)在印染工业作媒染剂,生产酞菁艳蓝络合剂;氟镍化钾(K2NiF4)是结构化学研究的热点物质。以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料合成“翠矾”和氟镍化钾的流程如下:
几种金属离子的氢氧化物沉淀pH如表:
请回答下列问题:
(1)“碱浸”过程中,为提高浸出率,可采取的措施是___________ (写一种即可)。
(2)“转化”过程中加入H2O2的目的是___________ (用离子方程式表示),经实验测定该过程温度高于40℃,转化率急速降低的原因可能是______________________ 。
(3)调节pH=a,其中a的取值范围是___________ 。
(4)写出“灼烧”NiCO3和NH4F的混合物时的化学反应方程式:___________ ,为避免污染环境,选择下列装置吸收尾气,最宜选择___________ (填选项)。
A. B.
C. D.
几种金属离子的氢氧化物沉淀pH如表:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 3.8 | 5.2 |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
Ni2+ | 7.1 | 9.2 |
(1)“碱浸”过程中,为提高浸出率,可采取的措施是
(2)“转化”过程中加入H2O2的目的是
(3)调节pH=a,其中a的取值范围是
(4)写出“灼烧”NiCO3和NH4F的混合物时的化学反应方程式:
A. B.
C. D.
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