组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:251 题号:18867976
钒是人体必需的微量元素,对维持机体生长发育、促进造血功能等有重要作用。某钒渣中钒(V)主要以形式存在,还含有等物质。以钒渣为原料制备的工艺流程如下:
   
已知:常温下,溶液中金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀pH1.97.03.0
完全沉淀pH3.29.04.7
(1)“焙烧”过程中发生的主要反应化学方程式为___________
(2)“酸浸”时,转化为,反应的离子方程式为___________。滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)“调pH”时,若溶液中的铝元素恰好沉淀完全,则___________(当溶液中离子浓度时,认为沉淀完全)。
(4)“还原”中,逐步被还原成,其中转化为的离子方程式为___________
(5)副产品中可提取。资料显示,硫酸锌结晶水合物的形态与温度有如下关系:
温度低于39℃39~60℃60~100℃
晶体形态
溶液中获得稳定的晶体的操作是______________________,过滤,洗涤,干燥。
(6)为测定粗产品中钒的含量,取2.50 g粗产品配成500 mL溶液,取50.00 mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定,平行滴定三次,消耗溶液体积的平均值为26.50 mL。该反应方程式为。则该产品中钒元素的元素的质量分数为___________%(结果保留两位小数)。

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【推荐1】钕铁硼磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。一种从钕铁硼废料[含钕(,质量分数为28.8%)、]中提取氧化钕的工艺流程如下:

已知:稳定的化合价为+3价;金属钕的活动性较强,能与酸发生置换反应:难溶于水;硼不与稀硫酸反应,但可溶于氧化性酸。
(1)“酸溶”时,不可将稀硫酸换为浓硫酸的原因是_______
(2)在常温下“沉钕”,当完全沉淀时为2.3,溶液中
①写出“沉钕”的化学方程式_______
②通过计算说明:“沉钕”完全时有无沉淀生成_______。(常温下,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16)
③酸溶后需调节溶液的,若酸性太强,“沉钕”不完全,试分析其原因_______
(3)焙烧“沉淀”时生成无毒气体,该反应的化学方程式为_______
(4)热重法是测量物质的质量与温度关系的方法。草酸钕晶体[,式量为732]的热重曲线如图所示,加热到450°C时,只剩余一种盐,该盐的化学式为_______。(写出计算过程)

(5)二碳化钕可通过下列途径制得:。二碳化钕()的晶胞结构与氯化钠相似,但由于哑铃形的存在,使晶胞延同一个方向拉长(如图所示)。则二碳化钕晶体中1个周围距离最近且等距围成的几何图形为_______

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【推荐2】稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿的主要化学成分为,它是提取铈(Ce)等稀土元素的重要矿物原料。常温下,氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下:
   
已知:i.Ce元素的常见化合价为+3、+4.焙烧后Ce元素转化成。+4价的Ce元素不易进入溶液,而+3价稀土元素易进入溶液。
ii.酸浸Ⅱ中发生反应:
请回答下列问题:
(1)①焙烧氟碳铈矿的目的是___________
②焙烧后产生的是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生反应,写出消除CO尾气的化学方程式:___________
(2)操作I的名称为___________,在实验室中进行操作Ⅱ时所需要的玻璃仪器有______________________
(3)操作I后,向溶液中加入NaOH溶液来调节溶液的pH,以获得沉淀,常温下加入NaOH溶液调节溶液的___________,即可认为已完全沉淀。(已知:常温下,)
(4)取上述流程中得到的产品5.000g,加酸溶解后,向其中加入含溶液使全部被还原成,再用的酸性标准溶液滴定至终点时,消耗20.00mL标准溶液,则该产品中的质量分数为___________[已知氧化性:的相对分子质量为208]。(写出计算过程)
已知:
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【推荐3】磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上用含锰废水(主要金属离子为,还含有少量等离子)为原料,生产的工艺流程如图1。

已知该条件下
(1)流程中含锰废水经过前三步预处理,得到主要含有的母液。
①除铁铝时,在搅拌条件下先加入溶液,再加入溶液调节。加入溶液时发生反应的离子方程式为_______
②除重金属时,滤渣的主要成分为_______。(填化学式)
③除钙镁时,为使沉淀完全(当离子浓度降到时,可视为沉淀完全),需控制溶液中的最低浓度为_______
(2)沉锰过程在为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响如图2所示。

①沉锰过程发生反应的离子方程式为_______
②当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是_______
(3)沉锰后过滤得到粗产品,依次用去离子水和无水乙醇各洗涤2~3次,再低温干燥,得到纯净的。用无水乙醇洗涤的目的是_______
(4)测定碳酸锰产品的纯度:称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为,冷却至室温,加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为的硫酸亚铁铵 []标准溶液滴定(反应为)。重复操作3次,记录数据如表。则产品的纯度=_______(MMn=55)。
滴定次数0.2000mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液读数 (mL)
滴定前滴定后
10.1020.20
21.3221.32
31.0520.95
若滴定终点时仰视滴定管读数,则测得的结果_______(偏低或偏高)
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