铅酸蓄电池(如图)的电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉而使用广泛。
I.
(1)写出电池使用过程中的两个电极反应方程式:
负极______ ; 正极______ 。
II.使用后的废旧铅酸蓄电池需要回收,废旧电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb,还有少量、以及Fe、Al的盐或氧化物等,通过如图流程回收铅。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
回答下列问题:
(2)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为______ ;饱和溶液中______ 。
(3)在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是______ 。
(4)在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。
①能被氧化的离子是______ ;
②促进了金属Pb在醋酸中转化为,其化学方程式为______ 。
③也能使转化为,的作用是______ 。
(5)“酸浸”后溶液的pH应控制在______ (填范围),滤渣的主要成分是______ (填化学式)。
I.
(1)写出电池使用过程中的两个电极反应方程式:
负极
II.使用后的废旧铅酸蓄电池需要回收,废旧电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb,还有少量、以及Fe、Al的盐或氧化物等,通过如图流程回收铅。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质 | ||||
金属氢氧化物 | ||||
开始沉淀的pH | 2.3 | 6.8 | 3.5 | 7.2 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.3 | 4.6 | 9.1 |
(2)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为
(3)在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是
(4)在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。
①能被氧化的离子是
②促进了金属Pb在醋酸中转化为,其化学方程式为
③也能使转化为,的作用是
(5)“酸浸”后溶液的pH应控制在
更新时间:2023-01-14 09:34:18
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【推荐1】草酸亚铁晶体 FeC2O4·2H2O (其相对分子质量为180)可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。以FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如图:
(1)仪器A的名称是_______ 。
(2)“沉淀”步骤得到的混合体系不宜在空气中久置,其原因是(用化学方程式表示)_______ 。
(3)“洗涤”步骤的操作方法_______ 。
(4)测定草酸亚铁样品纯度的方法如下:准确称取0.2500g样品,加入适量稀硫酸溶解,用0.05000mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4标准溶液15.00mL。计算样品中FeC2O4·2H2O的纯度_______ (保留四位有效数字)
(5)实验中烘干后得到的草酸亚铁晶体FeC2O4·2H2O,称取5.40 g该样品在氩气气氛中进行热重法分析,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示:
①上述FeC2O4·2H2O在氩气气氛进行热重法分析的原因是_______ 。
②分析图中数据,根据信息写出B对应的产物为_______ (填化学式)。
③600℃时剩余固体只有一种铁的氧化物, 且生成两种物质的量相等的气体。试写出B至C进程中所发生的化学反应方程式_______ 。
(1)仪器A的名称是
(2)“沉淀”步骤得到的混合体系不宜在空气中久置,其原因是(用化学方程式表示)
(3)“洗涤”步骤的操作方法
(4)测定草酸亚铁样品纯度的方法如下:准确称取0.2500g样品,加入适量稀硫酸溶解,用0.05000mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4标准溶液15.00mL。计算样品中FeC2O4·2H2O的纯度
(5)实验中烘干后得到的草酸亚铁晶体FeC2O4·2H2O,称取5.40 g该样品在氩气气氛中进行热重法分析,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示:
①上述FeC2O4·2H2O在氩气气氛进行热重法分析的原因是
②分析图中数据,根据信息写出B对应的产物为
③600℃时剩余固体只有一种铁的氧化物, 且生成两种物质的量相等的气体。试写出B至C进程中所发生的化学反应方程式
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【推荐2】氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,广泛地应用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。钛铁矿主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,还含有Mg、Si、Sc等元素,从钛铁矿中提取Sc2O3的流程如图:
已知:①当离子浓度减小至10-5 mol·L-1时可认为沉淀完全。
②室温下TiO2+完全沉淀的pH为1.05
③Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33,lg2=0.3。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,要适当升高温度或将钛铁矿粉碎等措施,其目的是___________ 。
(2)“酸浸”后Ti元素转化为TiOSO4,其水解反应的化学方程式是___________ 。
(3)“洗钛”时H2O2的作用之一是与TiO2+反应生成[TiO(H2O2)]2+,该离子为橘黄色的稳定离子,Ti的化合价为___________ ,H2O2还起到的作用是___________ 。
(4)“酸溶”后滤液中存在的金属阳离子Sc3+、TiO2+、Fe3+浓度均小于0.01 mol·L-1,再用氨水调节溶液pH使TiO2+、Fe3+沉淀完全而Sc3+不沉淀,则调pH应控制的范围是___________ 。
(5)加草酸“沉钪”的离子方程式为___________ ,获得Sc2O3的实验操作方法是___________ 。
已知:①当离子浓度减小至10-5 mol·L-1时可认为沉淀完全。
②室温下TiO2+完全沉淀的pH为1.05
③Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33,lg2=0.3。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,要适当升高温度或将钛铁矿粉碎等措施,其目的是
(2)“酸浸”后Ti元素转化为TiOSO4,其水解反应的化学方程式是
(3)“洗钛”时H2O2的作用之一是与TiO2+反应生成[TiO(H2O2)]2+,该离子为橘黄色的稳定离子,Ti的化合价为
(4)“酸溶”后滤液中存在的金属阳离子Sc3+、TiO2+、Fe3+浓度均小于0.01 mol·L-1,再用氨水调节溶液pH使TiO2+、Fe3+沉淀完全而Sc3+不沉淀,则调pH应控制的范围是
(5)加草酸“沉钪”的离子方程式为
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【推荐3】我国是世界上稀土资源最丰富的国家,冶炼提纯技术位于世界前茅。从某种磷精矿(主要成分为,含少量)分离稀土元素钪()的工业流程如下:(1)钪的基态原子核外价电子排布式为_______ 。
(2)“萃取”的目的是富集,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂,其中代表烃基,对产率的影响如下表。
由表可知:随中碳原子数增加,产率降低,请从结构的角度分析原因_______ 。
②“反萃取”的目的是分离和元素。向“萃取液”中通入,的沉淀率随的变化如图。试剂X为_______ (填“”或“”),应调节为_______ 。③反萃取时,通入得到沉淀的过程为:
i.
ii._______ (写出该过程的化学方程式)。
(3)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。250℃晶体主要成分是_______ (填化学式),℃反应的化学方程式为_______ 。(4)的一种氢化物晶胞结构如图,晶体中H周围与其最近的的个数为_______ 。为阿伏伽德罗常数的值,晶胞参数为,则该晶胞的密度为_______ 。
(2)“萃取”的目的是富集,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂,其中代表烃基,对产率的影响如下表。
产率/ | 82 | 62 | 20 |
②“反萃取”的目的是分离和元素。向“萃取液”中通入,的沉淀率随的变化如图。试剂X为
i.
ii.
(3)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。250℃晶体主要成分是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)制备PbSO4的工艺流程如图:
已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl(aq) ΔH>0
③Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(1)“浸取”时需要加热,充分反应后生成Na2PbCl4、S、FeCl3等物质,其中生成FeCl3的化学方程式为_______ 。
(2)“滤渣2”的主要成分是_______ 。
(3)“沉降”操作时加入冰水的原因是_______ 。
(4)上述流程中滤液可循环利用,试剂X是_______ (填化学式)。PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4,若用1LX溶液转化5mol的PbCl2(忽略溶液体积变化),则X溶液的最初物质的量浓度不得低于_______ (精确到小数点后2位)。
(5)硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池。铅蓄电池的正极充电时,电极反应式为_______ 。充电过程中转移2mole—时,两电极材料质量共减少_______ g。
已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl(aq) ΔH>0
③Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(1)“浸取”时需要加热,充分反应后生成Na2PbCl4、S、FeCl3等物质,其中生成FeCl3的化学方程式为
(2)“滤渣2”的主要成分是
(3)“沉降”操作时加入冰水的原因是
(4)上述流程中滤液可循环利用,试剂X是
(5)硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池。铅蓄电池的正极充电时,电极反应式为
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解答题-原理综合题
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【推荐2】温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
(1)在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是_____ (填字母)。
II.以CO2、H2为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)涉及的主要反应如下:
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ/mol
(2)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=_____ 。
(3)在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OCH3的选择性×100%,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是‘曲线______ (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是_____ ﹔为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为_____ (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(4)以CO2、C2H6为原料合成C2H4的主要反应为:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) △H=+177kJ/mol。某温度下,在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO2和C2H6,达到平衡时C2H4的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp=_____ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)写出铅蓄电池充电过程阳极的电极反应式为:_____ 。
(6)某熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、乙醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该熔融盐电池负极的电极反应式为_____ 。
I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
(1)在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是
A.该催化剂使反应的平衡常数增大 |
B.CH4→CH3COOH过程中,有C-H键断裂和C-C键形成 |
C.生成乙酸的反应原子利用率100% |
D.△H=E2-E1 |
II.以CO2、H2为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)涉及的主要反应如下:
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ/mol
(2)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=
(3)在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OCH3的选择性×100%,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是‘曲线
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(4)以CO2、C2H6为原料合成C2H4的主要反应为:CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) △H=+177kJ/mol。某温度下,在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO2和C2H6,达到平衡时C2H4的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp=
(5)写出铅蓄电池充电过程阳极的电极反应式为:
(6)某熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、乙醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该熔融盐电池负极的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】下面是某课外小组从初选后的方铅矿【主要成分PbS,含少量黄铜矿(CuFeS2)】中提取硫磺、铜、铅的工艺流程:
已知:CuFeS2+4FeCl3=2S+5FeCl2+CuCl2、PbS+2FeCl3=S+PbCl2+2FeCl2
(1)黄铜矿( CuFeS2 )中Fe元素的化合价为______ ,提高方铅矿酸浸效率的措施有 ______ (写出两种方法即可)。
(2)过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______ ;单质A是 ______ ,在此工艺操作中可循环利用的物质有铅和 ______ 。
(3)在酸性的FeCl2溶液中加入H2O2溶液,其反应的离子方程式为______ 。
(4)PbSO4与PbS加热条件下反应的化学方程式为______ 。
将沉淀PbSO4与足量的碳酸钠溶液混合,沉淀可转化可转化为PbCO3,写出该反应的平衡常数表达式:K=______ 。(已知Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14)
(5)铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为硫酸;铅蓄电池充放电的总反应方程式为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,充电时,铅蓄电池阳极的电极反应式为______ 。
已知:CuFeS2+4FeCl3=2S+5FeCl2+CuCl2、PbS+2FeCl3=S+PbCl2+2FeCl2
(1)黄铜矿( CuFeS2 )中Fe元素的化合价为
(2)过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
(3)在酸性的FeCl2溶液中加入H2O2溶液,其反应的离子方程式为
(4)PbSO4与PbS加热条件下反应的化学方程式为
将沉淀PbSO4与足量的碳酸钠溶液混合,沉淀可转化可转化为PbCO3,写出该反应的平衡常数表达式:K=
(5)铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为硫酸;铅蓄电池充放电的总反应方程式为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,充电时,铅蓄电池阳极的电极反应式为
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【推荐1】某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________ (填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________ ;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________ 。
A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为____________ 。
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是
A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】酚的工业废水的处理流程如图所示:
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是_______________ (填写操作名称)操作。实验室里这一步操作可以用__________________ (填仪器名称)进行。
②在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为___________________________ 。
③图中,能循环使用的物质是___________________ 、C6H6和CaO。
(2)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法是______________________________________________ 。
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是
②在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为
③图中,能循环使用的物质是
(2)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法是
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