电解金属锰阳极渣(主要成分MnO2,杂质为PbCO3、Fe2O3、CuO)和黄铁矿(FeS2)为原料可制备Mn3O4,其流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/3ec4c755-bf8d-488b-8f20-6bfdf1b2a52e.png?resizew=700)
已知:部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:Fe3+ 3.7,Fe2+ 9.7,Cu2+ 7.4,Mn2+ 9.8
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,滤渣Ⅰ的主要成分为S、______ (填化学式)。
(2)“酸浸”过程中Fe2+、Fe3+的质量浓度、Mn浸出率与时间的关系如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/4111012a-7cf9-45e6-adf3-b47002e268a6.png?resizew=245)
20~80min,浸出Mn元素的主要离子方程式为______ 。80~100min时,Fe2+浓度上升的原因可能是______ 。
(3)“除Fe、Cu”过程中依次加入的试剂X、Y为______ (填序号)。
A.NH3•H2O、H2O2 B.H2O2、CaCO3 C.SO2、MnCO3
(4)硫酸锰晶体的溶解度曲线如图2,由MnSO4溶液获得MnSO4•H2O晶体的系列操作为______ 、洗涤、干燥。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/4eb9ba9c-6b29-4b0e-b57f-fa287e7f3ceb.png?resizew=293)
(5)“真空热解”过程中,测得固体的质量随温度变化如图3所示。需控制的温度为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/c32d3c4a-5cb4-43e9-b005-97afddfbcf10.png?resizew=335)
(6)由MnSO4溶液制取Mn3O4的另一种方案是:向MnSO4溶液中加入氨水,产生Mn(OH)2沉淀和少量Mn2(OH)2SO4,滤出,洗净,加水打成浆,浆液边加热边持续通空气,制得Mn3O4。沉淀加热通空气过程中,7小时之前,溶液的pH=6,7小时之后迅速下降,原因是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/3ec4c755-bf8d-488b-8f20-6bfdf1b2a52e.png?resizew=700)
已知:部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:Fe3+ 3.7,Fe2+ 9.7,Cu2+ 7.4,Mn2+ 9.8
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,滤渣Ⅰ的主要成分为S、
(2)“酸浸”过程中Fe2+、Fe3+的质量浓度、Mn浸出率与时间的关系如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/4111012a-7cf9-45e6-adf3-b47002e268a6.png?resizew=245)
20~80min,浸出Mn元素的主要离子方程式为
(3)“除Fe、Cu”过程中依次加入的试剂X、Y为
A.NH3•H2O、H2O2 B.H2O2、CaCO3 C.SO2、MnCO3
(4)硫酸锰晶体的溶解度曲线如图2,由MnSO4溶液获得MnSO4•H2O晶体的系列操作为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/4eb9ba9c-6b29-4b0e-b57f-fa287e7f3ceb.png?resizew=293)
(5)“真空热解”过程中,测得固体的质量随温度变化如图3所示。需控制的温度为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/c32d3c4a-5cb4-43e9-b005-97afddfbcf10.png?resizew=335)
(6)由MnSO4溶液制取Mn3O4的另一种方案是:向MnSO4溶液中加入氨水,产生Mn(OH)2沉淀和少量Mn2(OH)2SO4,滤出,洗净,加水打成浆,浆液边加热边持续通空气,制得Mn3O4。沉淀加热通空气过程中,7小时之前,溶液的pH=6,7小时之后迅速下降,原因是
更新时间:2023-04-27 09:52:24
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【推荐1】以菱镁矿(主要成分是
,含少量
、
、
和
等)为原料制备镁和铁红,流程如下,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/f5b29b45-d525-4edf-b78c-e8adeca58a8b.png?resizew=462)
(1)写出“氧化”的离子方程式___________ ;以石墨为电极,“电解”中阳极的电极反应式为___________ 。
(2)“脱水”中
的作用是___________ 。
(3)已知:
。“除铜”中,
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ 。
(4)
的热重曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/632f0bd7-21ec-4e96-a4e2-2acd3fb61ca8.png?resizew=255)
①200℃时固体产物的化学式为___________ 。
②写出400℃时生成固体产物(一种碱式盐)的化学方程式___________ 。
(5)镁铁晶胞如图所示。已知:晶胞参数为
,
为阿伏加德罗常数的值。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/2fa8cf96-3208-49d8-88ac-6856fc22adca.png?resizew=145)
2个最近的Fe原子之间距离为________ nm,该晶体密度为_______ g/cm3(以上两空均用含字母的式子表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3b8ee42352b29fa0eae0be6a3c386e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e878bb7d0a5642ef2136c1476f7b6ed9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43d894bc065e134464eefd906187b16b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da058aac0962431387cf5e06690578b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61f83e3c8bcb8237b5aa8a808ad68a45.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/f5b29b45-d525-4edf-b78c-e8adeca58a8b.png?resizew=462)
(1)写出“氧化”的离子方程式
(2)“脱水”中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/387d2029bc8e5f0ceb454be937a07e3f.png)
(3)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02218142ee26d41728cd330b0df7067d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7ce27f3a024e4ff89f4815286878ae1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ab7726cdc22a45c19c809a5c91f4470.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/632f0bd7-21ec-4e96-a4e2-2acd3fb61ca8.png?resizew=255)
①200℃时固体产物的化学式为
②写出400℃时生成固体产物(一种碱式盐)的化学方程式
(5)镁铁晶胞如图所示。已知:晶胞参数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db02ae4fb3a441ed3ea893c08af18301.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/2fa8cf96-3208-49d8-88ac-6856fc22adca.png?resizew=145)
2个最近的Fe原子之间距离为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】废镍催化剂主要含Ni,还有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、
。某研究性学习小组设计如图所示工艺流程回收镍,制备硫酸镍晶体(
)。
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应。
②常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是___________ 。
(2)滤渣2的成分是___________ (用化学式表示)。
(3)“溶液中加入
的目的是___________ (用离子方程式表示);该温度下,
的溶度积常数
是___________ 。
(4)下列物质调浴液pH,最好选用___________ (填序号)。
a.氨水 b.
c.稀
d.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd46a1a853c372c1fb6c7a88cd947e87.png)
若调pH前
,
和
浓度均为0.01mol/L,则“调pH”需控制浴液pH的范围为___________ 。
(5)
易水解,海水中提取镁有类似B的操作,如从
溶液中获得溶质
晶体需要在___________ 气流氛围中,进行___________ 、过滤、洗涤、干燥等操作。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dda6ff1758111cfb42b9ac3d0f89703.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/13/2e515696-a165-404b-9807-45b5fa13f712.png?resizew=701)
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应。
②常温下,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(![]() | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时(![]() | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(2)滤渣2的成分是
(3)“溶液中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8f31318844c591ff7eaafa7790bcf2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60f81de90006fa8a177a5718387cd858.png)
(4)下列物质调浴液pH,最好选用
a.氨水 b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/524b18bf71b76fa8e7e1d4d267bc1d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd46a1a853c372c1fb6c7a88cd947e87.png)
若调pH前
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06488999b7b346e0a819a4de7832c8fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f799eb3fc0f7d9fdad7cf26bedcd23e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa13b2b9b732cea91042f6c823f83b70.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4b6852be39ae1afb86c86cd680f4dcf.png)
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【推荐3】Ⅰ. 某磁铁矿石A的主要成分是磁性氧化铁(
),还含少量的
、
。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用,工艺流程如下:(已知
不溶于水和碱,但溶于酸:
)。根据流程回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/20/3156903777476608/3157638194487296/STEM/3ab57516e1004b67971c2fc6b222aa1d.png?resizew=451)
(1)操作Ⅰ涉及的化学反应方程式是_______ 。
(2)在溶液F中加稀硝酸酸化时产生了无色气体,该反应的离子方程式为_______ 。
Ⅱ. 化合物A由四种常见元素组成,是一种重要的化工原料。某实验小组按如图所示流程进行相关实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/20/3156903777476608/3157638194487296/STEM/8f267f4f0c35472ca47748d1a21ad9a9.png?resizew=534)
已知化合物A含有两种阴离子和一种阳离子,向溶液A滴加
溶液产生蓝色沉淀。
(3)A的化学式为_______ 。
(4)溶液A中加入稍过量的
溶液,生成沉淀(
)的同时有一种气体产生,写出反应的化学方程式:_______ 。
(5)设计实验检验化合物A是否变质,写出检验出化合物A没有变质的方案。_______
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8ee03f651a70dac0aa64bf1323f74cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231d7356c50b9b84cab4893af073c5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231d7356c50b9b84cab4893af073c5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54926c2de81458d37b2773876e3f4dee.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/20/3156903777476608/3157638194487296/STEM/3ab57516e1004b67971c2fc6b222aa1d.png?resizew=451)
(1)操作Ⅰ涉及的化学反应方程式是
(2)在溶液F中加稀硝酸酸化时产生了无色气体,该反应的离子方程式为
Ⅱ. 化合物A由四种常见元素组成,是一种重要的化工原料。某实验小组按如图所示流程进行相关实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/20/3156903777476608/3157638194487296/STEM/8f267f4f0c35472ca47748d1a21ad9a9.png?resizew=534)
已知化合物A含有两种阴离子和一种阳离子,向溶液A滴加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03ae5bd80ec53247fcd2b9b578c60ab7.png)
(3)A的化学式为
(4)溶液A中加入稍过量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c363de647e8cc8c08a58e452150c4cf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efad69881f274389c7163de2d6fec768.png)
(5)设计实验检验化合物A是否变质,写出检验出化合物A没有变质的方案。
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【推荐1】以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量废渣,合理利用废渣可以减少环境污染,变废为宝。工业上利用废渣(含
、
的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红
,同时回收
,具体生产流程如图:
(2)“过滤”操作所用到的玻璃仪器有___________ 。
(3)为了提高废渣的浸取率,可采取的措施有哪些?___________ (至少写出两点)。
(4)写出一种回收到的滤液的用途:___________ 。
(5)物质A的作用是___________ ,工业上物质A最好选用___________ (填标号)。
A.空气 B.
C.
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
写出所选用试剂发生反应的离子方程式:___________ 。
(6)根据如图所示的有关数据,你认为工业上进行“氧化”操作时应控制的条件有___________ (从温度、pH和氧化时间三方面说明)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d045fb8e66670d5e725c798d0c188fa1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e0037e331b97d40a24aa33daf926d13.png)
A.水 | B.氢氧化钠溶液 | C.盐酸 | D.硫酸 |
(3)为了提高废渣的浸取率,可采取的措施有哪些?
(4)写出一种回收到的滤液的用途:
(5)物质A的作用是
A.空气 B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
写出所选用试剂发生反应的离子方程式:
(6)根据如图所示的有关数据,你认为工业上进行“氧化”操作时应控制的条件有
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【推荐2】工业上利用硫酸废渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)并回收(NH4)2SO4,具体生产流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/25/1781527714373632/1782564808310784/STEM/546e38ab0edb4fd088236ce8c23784ea.png?resizew=302)
注:铵黄铁矾的化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
回答下列问题:
(1)在废渣溶解操作中,加速废渣溶解的措施有________ 。
(2)物质A是一种氧化剂。
①工业上物质A最好选用________ (填序号)。
A.空气 B.Cl2 C.MnO2 D.KMnO4
②简述工业上这样选择A的理由:__________________________________ 。
③写出A参与反应的离子方程式:__________________________________ 。
(3)往铵黄铁矾溶液(含Fe3+)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀,请写出产生沉淀的离子方程式:__________________________________ 。
(4)回收所得的(NH4)2SO4晶体中可能含有的杂质是_______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/25/1781527714373632/1782564808310784/STEM/546e38ab0edb4fd088236ce8c23784ea.png?resizew=302)
注:铵黄铁矾的化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
回答下列问题:
(1)在废渣溶解操作中,加速废渣溶解的措施有
(2)物质A是一种氧化剂。
①工业上物质A最好选用
A.空气 B.Cl2 C.MnO2 D.KMnO4
②简述工业上这样选择A的理由:
③写出A参与反应的离子方程式:
(3)往铵黄铁矾溶液(含Fe3+)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀,请写出产生沉淀的离子方程式:
(4)回收所得的(NH4)2SO4晶体中可能含有的杂质是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】碳酸锰(MnCO3)是高性能磁性材料,金属钨是重要的战略物资。由黑钨矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,少量SiO2)制取碳酸锰和金属钨的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/31/3099573078884352/3099634900656128/STEM/6e09688ae74a464d9c1a87f0b86b5dc1.png?resizew=752)
已知:①钨酸(H2WO4)酸性很弱,难溶于水,其钠盐易溶于水;
(1)固体A为_______ 。
(2)“粉碎、焙烧”时MnWO4发生反应的化学方程式为_______ ,焙烧时应选用何种材质的容器_______ (填字母)
A.塑料 B. 刚玉 C. 铁 D. 石英
(3)写出“控温加热”步骤的离子方程式是_______ 。测得一定量MnO2完全溶解的时间与温度的关系如图所示,分析控温加热75℃时MnO2溶解所需时间最少的原因_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/31/3099573078884352/3099634900656128/STEM/a962b77c25794441b58154ec6a6d5f42.png?resizew=247)
(4)滤液II调节pH应选择的试剂为_______。
(5)混合液 II 中加入 Na2CO3粉末,生成MnCO3,过滤后如何洗涤MnCO3固体?_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/31/3099573078884352/3099634900656128/STEM/6e09688ae74a464d9c1a87f0b86b5dc1.png?resizew=752)
已知:①钨酸(H2WO4)酸性很弱,难溶于水,其钠盐易溶于水;
(1)固体A为
(2)“粉碎、焙烧”时MnWO4发生反应的化学方程式为
A.塑料 B. 刚玉 C. 铁 D. 石英
(3)写出“控温加热”步骤的离子方程式是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/31/3099573078884352/3099634900656128/STEM/a962b77c25794441b58154ec6a6d5f42.png?resizew=247)
(4)滤液II调节pH应选择的试剂为_______。
A.CuO | B.氨水 | C.稀盐酸 | D.NaHCO3 |
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解题方法
【推荐1】从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2,含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的一种工艺流程如图所示。
已知:①“沉钼”前钼元素主要以
形式存在;
②该条件下Ksp(NiCO3)=1.5 ×10-7;
③温度低于20 °C时,以NiSO4·7H2O形式结晶;温度高于30 °C时,以NiSO4·6H2O形式结晶。
请回答下列问题。
(1)“焙烧”时先将纯碱和废钼催化剂磨成粉末、拌匀(混合料) ,然后采取如图所示的“多层逆流焙烧”,这样做的优点为_________________ ;“ 焙烧”时生成的气体A的主要成分有_____ (填化学式)。
(2)若“除铁”后所得滤液中c(Ni2+)=1.0 mol·L-1“沉镍”后所得滤液中c(
) =1.0 ×10-5 mol·L-1,则沉镍率=_______ [沉镍率=
×100%,计算过程中不考虑溶液体积变化]。
(3)写出“沉钼”时的离子方程式:____________________ 。
(4)一系列操作实验步骤依次为
i.过滤,洗涤;
ii.将沉淀转移至烧杯,滴加稀H2SO4 ,直至沉淀恰好完全溶解;
iii. 过滤得NiSO4·7H2O。
步骤i中洗涤沉淀的操作方法为________________ 。
把步骤iii填写完整:.___________________ 。
(5)在空气中煅烧28.1 g NiSO4·7H2O,固体失重率随时间变化的关系如表所示:
40 min时残留氧化物为____ ( 填化学式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/30/17ad890c-7372-4c93-947f-1872d6c01932.png?resizew=674)
已知:①“沉钼”前钼元素主要以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/868936229e6712da5263d3472cfff295.png)
②该条件下Ksp(NiCO3)=1.5 ×10-7;
③温度低于20 °C时,以NiSO4·7H2O形式结晶;温度高于30 °C时,以NiSO4·6H2O形式结晶。
请回答下列问题。
(1)“焙烧”时先将纯碱和废钼催化剂磨成粉末、拌匀(混合料) ,然后采取如图所示的“多层逆流焙烧”,这样做的优点为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/30/0a782f22-d9fe-436d-b0bf-c8d8f8b799c2.png?resizew=219)
(2)若“除铁”后所得滤液中c(Ni2+)=1.0 mol·L-1“沉镍”后所得滤液中c(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/866912a62bf8bb6357125927d7138bbd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03baece58aa5f8bc860d861153336cd0.png)
(3)写出“沉钼”时的离子方程式:
(4)一系列操作实验步骤依次为
i.过滤,洗涤;
ii.将沉淀转移至烧杯,滴加稀H2SO4 ,直至沉淀恰好完全溶解;
iii. 过滤得NiSO4·7H2O。
步骤i中洗涤沉淀的操作方法为
把步骤iii填写完整:.
(5)在空气中煅烧28.1 g NiSO4·7H2O,固体失重率随时间变化的关系如表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
失重率/% | 0 | 19.2 | 44.8 | 73.3 | 71.9 |
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(0.4)
【推荐2】碳酸镍在新能源以及智能制造上发挥了重要作用。
(1)碳酸镍的制备
以含镍废料为原料(主要成分
,含少量
、
、
)可制备高纯
。
,
,
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c874bddc58c5730547a03e295f2dc40.png)
①“除杂”时加入
溶液的目的为___________ 。
②“除杂”后所得溶液的
,
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb1b4914774d400be126bcc643dd7af6.png)
___________
。
③“沉镍”时可用碳酸氢钠代替碳酸钠,写出该反应的离子方程式:___________ 。
(2)碳酸镍的应用
碳酸镍在空气中与碳酸锂共同“煅烧”可制得电极材料
。废旧电极材料可通过某些无机和有机试剂回收处理,处理后的镍转化为如图所示物质。___________ 。
②回收镍所使用的有机试剂的结构简式为___________ 。
(3)碳酸镍的回收
在氧气气氛中加热
可获得含镍物质,固体质量随温度变化的曲线如图所示。___________ 。
②800K后剩余固体质量略有增加的原因是___________ 。
(1)碳酸镍的制备
以含镍废料为原料(主要成分
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/524b18bf71b76fa8e7e1d4d267bc1d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7266995a880b1be14b0db229e7e4b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b111a57ced26b1adb55b7ab2ed9a6cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/524b18bf71b76fa8e7e1d4d267bc1d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d34cb39a6db633cc2f662ba5bc801af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef034bd8e5cadc2d9960a4da02447362.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad9610f086bdf05e4a0d98f08062151.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c874bddc58c5730547a03e295f2dc40.png)
①“除杂”时加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58ca163746b0c774efde963227ff12d5.png)
②“除杂”后所得溶液的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c2ec052440f48888d99248ba7e91c78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3813d68a764740feee65b490b5c43362.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb1b4914774d400be126bcc643dd7af6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
③“沉镍”时可用碳酸氢钠代替碳酸钠,写出该反应的离子方程式:
(2)碳酸镍的应用
碳酸镍在空气中与碳酸锂共同“煅烧”可制得电极材料
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29fcd1650fc3d645f067a62ab49e71a6.png)
②回收镍所使用的有机试剂的结构简式为
(3)碳酸镍的回收
在氧气气氛中加热
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fd7e9e6e62f19efa8c0b74536e1cbf8.png)
②800K后剩余固体质量略有增加的原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐3】以镍黄铁矿为原料制备
的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/e589a446-cb4a-42a3-af5e-6849b53b1c50.png?resizew=643)
已知:①高镍锍的主要成分为
、
、
、
的低价硫化物及合金;
②氧化性:
;
③
,
,
。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,
溶液需过量,其目的是________ 。
(2)“氧化”时反应的化学方程式为________ ,若用
代替
溶液,使
转化为
,则需
至少为________
。
(3)“除铁”的原理是________ 。
(4)“过滤”时滤渣1的主要成分是________ 。
(5)“沉镍”后需过滤、洗涤,证明沉淀已洗涤干净的方法是________________ 。若“沉镍”后的滤液中
,则滤液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac2996f6a0888996f84fd350a7ce8f1a.png)
________ 。
(6)“除钴”时,发生反应的离子方程式为________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d39a1b629cf671323f1b8ae276b8c5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/e589a446-cb4a-42a3-af5e-6849b53b1c50.png?resizew=643)
已知:①高镍锍的主要成分为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64d5454f4a6ea5d8aeca9cb335ceee7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0c5037df931c6edc67034b159ec911f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38976580545a0405e4847dc13b4d221f.png)
②氧化性:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f875599c7f6dec60d9ec861a037aa18.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e909355068e5c9f11b4a82ba524009c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb8f1bb8a7b477895eb22a334fbcea08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad05e096717094bd3b361386fd471ebe.png)
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
(2)“氧化”时反应的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fcdce7444418a6bd89b0818fa2adbd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fb58257a53cc0943b041965c3d1d2ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fcdce7444418a6bd89b0818fa2adbd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
(3)“除铁”的原理是
(4)“过滤”时滤渣1的主要成分是
(5)“沉镍”后需过滤、洗涤,证明沉淀已洗涤干净的方法是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ca201b37a1ec7572dc749d5f48c6155.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac2996f6a0888996f84fd350a7ce8f1a.png)
(6)“除钴”时,发生反应的离子方程式为
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】
是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备化肥X和
的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/18/6190d3ef-772b-4a70-8add-228224370802.png?resizew=499)
请回答下列问题:
(1)几种盐的溶解度见下图1,化肥X的化学式为_____ ;
(2)为获得固体X,加入KCl溶液后需对混合溶液进行蒸发浓缩,当析出大量晶体后,应_____ (填操作名称),再洗涤、干燥晶体。
(3)反应Ⅳ中发生反应的方程式为_____ 。
(4)图2是隔绝空气条件煅烧
时剩余固体质量与温度的变化曲线,请写出A→B的化学方程式:_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/18/c9229629-1b1a-4059-9f01-abfd9517339e.png?resizew=232)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/18/20bcd60b-a551-4d2d-9f71-b8a1f0fef09f.png?resizew=247)
(5)为测定产品中
的纯度,取2.500g样品与浓盐酸共热(杂质不与盐酸反应),将产生的气体通入足量淀粉-KI溶液中,稀释至250mL,从中取25.00mL用
标准溶液滴定至终点时,消耗20.00mL标准溶液(
)。
①样品与浓盐酸发生反应(
的还原产物为
)的离子方程式为_____ 。
②求样品的纯度(写出计算过程,计算结果保留1位小数)_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebf43bd29e4c78428364684e4b9fb81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebf43bd29e4c78428364684e4b9fb81.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/18/6190d3ef-772b-4a70-8add-228224370802.png?resizew=499)
请回答下列问题:
(1)几种盐的溶解度见下图1,化肥X的化学式为
(2)为获得固体X,加入KCl溶液后需对混合溶液进行蒸发浓缩,当析出大量晶体后,应
(3)反应Ⅳ中发生反应的方程式为
(4)图2是隔绝空气条件煅烧
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba5bad509bad0fc54f2df12f2d08a425.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/18/c9229629-1b1a-4059-9f01-abfd9517339e.png?resizew=232)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/18/20bcd60b-a551-4d2d-9f71-b8a1f0fef09f.png?resizew=247)
(5)为测定产品中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebf43bd29e4c78428364684e4b9fb81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab2c3de55c6f1406c829e0f814d3eb58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9464de94cd7acfab1d76a6fba971a0c2.png)
①样品与浓盐酸发生反应(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebf43bd29e4c78428364684e4b9fb81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9028a8c90efe91bbfac33fb674352b8c.png)
②求样品的纯度(写出计算过程,计算结果保留1位小数)
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池,性能优良。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂(LiMn2O4)。流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/9/3148946113183744/3149761686994944/STEM/8c4d65f9ec794d91b02ce92fd5a32be0.png?resizew=484)
(1)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+,生成Mn2+的离子方程式为______ 。
(2)滤渣II的主要成分是______ ;“精制”中加入H2O2的量比理论值大得多,其主要原因是_____ 。
(3)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,二者均可被氧化为MnO2,若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如图,其中pH下降的原因是______ (用化学方程式表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/7137dc89-fa39-482a-b963-27985a88534b.png?resizew=266)
(4)工业上也可以将“精制”后的滤液加入K2S2O8来合成MnO2。K2S2O8中S的化合价为
价,加入K2S2O8溶液合成MnO2发生反应的离子方程式为______ 。
(5)“锂化”是将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料,球磨3~5h,然后升温至600~750℃,保温24h,自然冷却至室温得产品。所得混合气体的成分是_____ 。
(6)为测定成品锰酸锂的纯度,实验室可通过连续滴定法测定锰酸锂中锰元素的平均价态。
进行如下实验:
步骤1:取少量成品锰酸锂(假设为LiMnxOy)分成两等份,分别置于两只锥形瓶中;
步骤2:向一只锥形瓶中加入稀硝酸和双氧水,完全反应后,LiMnxOy中Mn元素转化为Mn2+,除去过量的双氧水。调节pH,滴加指示剂,用浓度为0.300mol•L-1的EDTA标准溶液滴定,终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(已知:Mn2+与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1);
步骤3:向另一锥形瓶中加入1.340gNa2C2O4和足量硫酸,充分反应后,用0.100mol•L-1KMnO4标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗KMnO4标准溶液20.80mL。
已知:LiMnxOy
Mn2+,则此成品锰酸锂LiMnxOy中Mn元素的平均化合价为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/1/9/3148946113183744/3149761686994944/STEM/8c4d65f9ec794d91b02ce92fd5a32be0.png?resizew=484)
(1)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+,生成Mn2+的离子方程式为
(2)滤渣II的主要成分是
(3)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,二者均可被氧化为MnO2,若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如图,其中pH下降的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/7137dc89-fa39-482a-b963-27985a88534b.png?resizew=266)
(4)工业上也可以将“精制”后的滤液加入K2S2O8来合成MnO2。K2S2O8中S的化合价为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9c5f697359886700a47bc94bebae8d5.png)
(5)“锂化”是将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料,球磨3~5h,然后升温至600~750℃,保温24h,自然冷却至室温得产品。所得混合气体的成分是
(6)为测定成品锰酸锂的纯度,实验室可通过连续滴定法测定锰酸锂中锰元素的平均价态。
进行如下实验:
步骤1:取少量成品锰酸锂(假设为LiMnxOy)分成两等份,分别置于两只锥形瓶中;
步骤2:向一只锥形瓶中加入稀硝酸和双氧水,完全反应后,LiMnxOy中Mn元素转化为Mn2+,除去过量的双氧水。调节pH,滴加指示剂,用浓度为0.300mol•L-1的EDTA标准溶液滴定,终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(已知:Mn2+与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1);
步骤3:向另一锥形瓶中加入1.340gNa2C2O4和足量硫酸,充分反应后,用0.100mol•L-1KMnO4标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗KMnO4标准溶液20.80mL。
已知:LiMnxOy
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffe983342d95bae3dc7dc856b567552a.png)
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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】以燃煤烟气(含SO2、O2等)和软锰矿粉(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al的氧化物杂质)为原料可制备高纯度锰的氧化物。
(1)向一定量软锰矿浊液中匀速通入燃煤烟气,反应装置如图1所示,溶液中H2SO4和MnSO4的浓度随吸收时间的变化如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/f5d06126-465b-436a-bf52-54836c4dabdb.png?resizew=192)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/43fd2dba-bfac-40ad-9cf6-c3ede6afdfde.png?resizew=244)
①MnO2和SO2反应的化学方程式为___________ ;采用水浴降温的目的是___________ 。
②在吸收反应的过程中,H2SO4的生成速率逐渐加快,其主要原因是___________ 。
(2)向吸收液中滴加NaOH溶液,调节pH除杂,已知溶液中c(Mn2+)=0.2mol/L,若要使溶液中c(Fe2+)、c(Al3+)降低到10-6mol/L,需要控制pH范围为___________ 。{已知:室温下Ksp[Al(OH)3]=10-33、Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13}
(3)向除杂后的溶液中加入NH4HCO3溶液,反应生成MnCO3沉淀,___________ 得到碳酸锰。
(4)将MnCO3边通O2边加热,在750K~850K时,得到稳定的氧化物产品甲,此时残留固体的质量为原样品质量的75.7%,在900K~1000K时,得到稳定的氧化物产品乙,此时残留固体的质量为原样品质量的68.7%,甲的化学式为___________ ,乙的化学式为___________ 。
(1)向一定量软锰矿浊液中匀速通入燃煤烟气,反应装置如图1所示,溶液中H2SO4和MnSO4的浓度随吸收时间的变化如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/f5d06126-465b-436a-bf52-54836c4dabdb.png?resizew=192)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/43fd2dba-bfac-40ad-9cf6-c3ede6afdfde.png?resizew=244)
①MnO2和SO2反应的化学方程式为
②在吸收反应的过程中,H2SO4的生成速率逐渐加快,其主要原因是
(2)向吸收液中滴加NaOH溶液,调节pH除杂,已知溶液中c(Mn2+)=0.2mol/L,若要使溶液中c(Fe2+)、c(Al3+)降低到10-6mol/L,需要控制pH范围为
(3)向除杂后的溶液中加入NH4HCO3溶液,反应生成MnCO3沉淀,
(4)将MnCO3边通O2边加热,在750K~850K时,得到稳定的氧化物产品甲,此时残留固体的质量为原样品质量的75.7%,在900K~1000K时,得到稳定的氧化物产品乙,此时残留固体的质量为原样品质量的68.7%,甲的化学式为
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