组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 氧化还原反应方程式的配平
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:130 题号:17896643
某油脂厂废弃的油脂加氢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其中的镍制备硫酸镍晶体():

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
开始沉淀时()的pH
沉淀完全时()的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0

回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置___________
(2)“碱浸”中NaOH的两个作用,一个是溶解铝及其氧化物,另一个是___________。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为___________。(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全;)
(3)“转化”中发生的离子反应为___________,可替代的物质是___________
(4)利用上述表格数据,如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是___________
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式___________
(6)由滤液③得到硫酸镍晶体的一系列操作为___________

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
解题方法

【推荐1】工业上以铬铁矿(主要成分FeO·Cr2O3,含Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图a。回答下列问题:


(1)“焙烧”时,将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行,其目的是___________
(2)“焙烧”的目的是将FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,写出焙烧时FeO·Cr2O3发生的化学方程式___________
(3)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图b所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol/L时,可认为已除尽。

试分析:“中和”时pH的理论范围为___________;“酸化”的目的是___________;Fe元素在___________(选填流程图a中操作步骤的名称)过程中除去。


(4)蒸发结晶步骤中的副产品主要是___________。冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有___________
(5)此方法生产过程中会产生大量含的酸性废水,可以用如图c装置处理。向废水中加入适量的NaCl进行电解,被电极产物还原为Cr2+,然后生成Cr(OH)3沉淀除去,废水则可以达到排放标准。

①写出阳极的电极方程式___________

②已知Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32,若电解一段时间后,调节pH测得溶液中c(Fe3+)=1.0×10-12mol/L,则此时c(Cr3+)=___________mol/L。

2024-01-15更新 | 353次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】“高压氢还原法”可直接从溶液中提取金属Cu粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH1.94.26.2
沉淀完全pH3.26.78.2
请回答下列问题:
(1)“浸取”时,能够提高浸取率的措施有___________(任写一条即可)。
(2)“浸取”过程中,1mol CuS参与反应时,转移2NA电子,写出该过程CuS发生的离子反应方程式___________
(3)工业上对硫化铜精矿的预处理有很多方法,相比于高压氢还原法的“浸取”步骤,在空气中“高温焙烧法”最大的缺点是___________
(4)流程图中“中和调pH”一步,氨水调节的pH范围为___________
(5)“过滤”操作用到的玻璃仪器有___________
(6)固体X的主要成分是___________,金属M的成分___________
2023-04-07更新 | 186次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】辉铜矿(主要成分是Cu2S)是提炼铜的重要矿物原料之一、以H2O2作为氧化剂在硫酸环境中对辉铜矿浸出生成CuSO4的模型如下:

(1)根据上述转化关系,请回答。
①I和Ⅱ的转化过程中,被氧化的元素是_______
②将过程Ⅰ的化学方程式补充完整:Cu2S+H2O2+_____=CuS+_____+____,_______
③过程Ⅱ中,H2O2起主要作用,但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。过程Ⅱ的浸出模型如图。结合难溶电解质的溶解平衡,解释加入Fe2(SO4)3的作用_______

④在浸出过程中,Fe3+可以不断再生,其离子方程式是_______
⑤在相同时间内,测得Fe2(SO4)3浓度对Cu2+浸出率的影响如下图所示。当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol·L-1后,图中曲线下降的可能原因是_______

(2)测定浸出液中Cu2+浓度,其过程如下:
i.取a mL浸出液,煮沸除尽过量H2O2,调节溶液的酸度。加入KF(除去Fe3+);
ii.加入过量KI溶液,与Cu2+反应生成CuI白色沉淀和I2
iii.用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3镕液b mL。(已知:)
①ii中反应的离子方程式是_______
②浸出液中的c(Cu2+)=_____________mol∙L-1
2021-03-06更新 | 345次组卷
共计 平均难度:一般