电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐二分离,实现资源再利用。
已知:常温下,Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(NiS)=1.1×10-21,H2S的Ka1=1.0×10-7,Ka2=−7.0×10-15。
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为___________ 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为___________ 。
(3)Na2S溶液呈碱性的原因是___________ (用离子方程式表示),沉淀2为___________ 。
(4)若废水中还含有Cd2+,pH=4时Cd2+的浓度为___________ mol/L[设H2S平衡浓度1.0×10-6 mol/L,已知:Ksp(CdS)=7.0×10-27]。
(5)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。
则Na2Cr2O7在________ (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为______ 。
已知:常温下,Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(NiS)=1.1×10-21,H2S的Ka1=1.0×10-7,Ka2=−7.0×10-15。
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为
(3)Na2S溶液呈碱性的原因是
(4)若废水中还含有Cd2+,pH=4时Cd2+的浓度为
(5)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。
则Na2Cr2O7在
更新时间:2023-12-06 21:11:14
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【推荐1】硫酸铵一种优良的氮肥,适用于各种土壤和作物,硫酸铵还可用于纺织、皮革、医药等方面。某化工厂以硫酸钙为原料制备硫酸铵,其工艺流程如下:
(1)X为___________ ,操作a名称为___________ 。NH3是工业制硝酸的重要原料,写出氨的催化氧化反应的化学方程式___________ 。
(2)煅烧CaCO3生成生石灰和CO2的反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”),欲加快该反应速率可采取的措施为___________ (写出一种即可)。
(3)上述流程中,可以循环使用的物质有___________ (写化学式)。
(4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是蒸发浓缩、___________ 、过滤等。
(5)写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程式:___________ 。
(1)X为
(2)煅烧CaCO3生成生石灰和CO2的反应为
(3)上述流程中,可以循环使用的物质有
(4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是蒸发浓缩、
(5)写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程式:
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【推荐2】工业上以高硫锰矿与氧化锰矿(还含Si、 Fe、 Al、 Mg、Ni等元素)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下图所示:
已知:①部分金属离子形成氢氧化物沉淀时离子的平衡浓度与pH的关系如图所示:
②部分物质的Ksp如下表:
③当溶液中某离子浓度c≤1×10−5mol∙L−1时,可认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为S和___________ ,“ 氧化”步骤发生反应的离子方程式为___________ 。
(2)“调 pH” 前检验滤液中是否含Fe2+所用的试剂是___________ , 滤渣2的主要成分为___________ (填化学式)。
(3)已知在“硫化”条件下,溶液中c(S2−)和pH的关系为pH= lgc(S2−)+ 10.5。为使杂质离子沉淀完全,应控制溶液的pH不小于___________ 。
(4)“氟化” 时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于___________ mol∙L−1。若溶液酸度过高,Ca2+和 Mg2+沉淀不完全,原因是___________ 。反应MgF2(s)+Ca2+(aq) CaF2(s)+Mg2+(aq)的平衡常数为___________ 。
(5)“碳化” 过程中发生反应的离子方程式为___________ 。
已知:①部分金属离子形成氢氧化物沉淀时离子的平衡浓度与pH的关系如图所示:
②部分物质的Ksp如下表:
物质 | MnS | FeS | NiS | MgF2 | CaF2 |
Ksp | 1 ×10−9.6 | 1 ×10−17.2 | 1 ×10−24.0 | 1 ×10−10.2 | 1 ×10−8.2 |
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为S和
(2)“调 pH” 前检验滤液中是否含Fe2+所用的试剂是
(3)已知在“硫化”条件下,溶液中c(S2−)和pH的关系为pH= lgc(S2−)+ 10.5。为使杂质离子沉淀完全,应控制溶液的pH不小于
(4)“氟化” 时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于
(5)“碳化” 过程中发生反应的离子方程式为
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解题方法
【推荐3】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(NiSO4·7H2O):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______ 。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式______ 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______ 。
(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为______ 。
(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,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)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是______ 。
金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时 (c=0.01mol·L-1)的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时 (c=1.0×10-5mol·L-1)的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是
(2)“滤液②”中含有的金属离子是
(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为
(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,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)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是
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【推荐1】Ⅰ.工业上常利用电解含有铁、钯、铜等金属的粗银棒精炼银,示意图如下:
(1)阴极反应式为___________ 。
(2)精炼过程中,AgNO3溶液的浓度将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”);原因是___________ 。
Ⅱ.“钯(Pd)金”不仅是优异的催化剂,也是首饰界的新宠。精炼银的过程中钯元素可在电解液中大量富集,因此工业上常利用精炼银的电解液[主要成分为:AgNO3、Pd(NO3)2、Cu(NO3)2、Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、HNO3等]为原料生产“钯金”,流程如下:
(3)定量实验检测表明,当滤液1中c(Ni2+)=2×10-3mol·L-1时,Pd2+仍没有开始沉淀,计算此时溶液中c(Fe3+)=___________ ,(Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
(4)“氧化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ 。
(5)为保证产品的纯净,“沉淀”过程中所得滤渣需要洗涤,简述检验滤渣是否洗净的实验方法___________ 。
(6)写出“还原”步骤中发生反应的离子方程式:___________ 。
(1)阴极反应式为
(2)精炼过程中,AgNO3溶液的浓度将
Ⅱ.“钯(Pd)金”不仅是优异的催化剂,也是首饰界的新宠。精炼银的过程中钯元素可在电解液中大量富集,因此工业上常利用精炼银的电解液[主要成分为:AgNO3、Pd(NO3)2、Cu(NO3)2、Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、HNO3等]为原料生产“钯金”,流程如下:
(3)定量实验检测表明,当滤液1中c(Ni2+)=2×10-3mol·L-1时,Pd2+仍没有开始沉淀,计算此时溶液中c(Fe3+)=
(4)“氧化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(5)为保证产品的纯净,“沉淀”过程中所得滤渣需要洗涤,简述检验滤渣是否洗净的实验方法
(6)写出“还原”步骤中发生反应的离子方程式:
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【推荐2】铁是目前人类使用量最大的金属,它能形成多种化合物。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是__________________________ ,所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色,试用离子方程式解释这一变化的原因______________________________________ 。
(2)硫化亚铁常用于工业废水的处理。已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CdS)= 3.6×10-29。请写出用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水的离子方程式__________________________ 。
(3)ZnFe2O3.5是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2O3.5和用于除去废气的转化关系为:ZnFe2O4ZnFe2O3.5
上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4)︰n(H2)=_______ 。请写出 ZnFe2O3.5与NO2反应的化学方程式_______________________________ 。
(4)LiFePO4(难溶于水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C=2LiFePO4+3CO↑。则1molC参与反应时转移的电子数为_______________ 。
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开)工作原理为FePO4+LiLiFePO4。则充电时阳极上的电极反应式为______________________________ 。
(5)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_______ ml、2 mol/L的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是
(2)硫化亚铁常用于工业废水的处理。已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CdS)= 3.6×10-29。请写出用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水的离子方程式
(3)ZnFe2O3.5是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2O3.5和用于除去废气的转化关系为:ZnFe2O4ZnFe2O3.5
上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4)︰n(H2)=
(4)LiFePO4(难溶于水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C=2LiFePO4+3CO↑。则1molC参与反应时转移的电子数为
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开)工作原理为FePO4+LiLiFePO4。则充电时阳极上的电极反应式为
(5)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入
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解题方法
【推荐3】是重要化工原料,由制备的一种工艺流程如下:
Ⅰ. 研磨,加水配成浊液。
Ⅱ. 浊液经还原、纯化、制备等过程,最终获得固体。
资料:①不溶于水。该工艺条件下,与不反应。
②难溶电解质的溶度积:、
(1)研磨的目的是___________ 。
(2)加入铁粉除去溶液中的,反应的离子方程式是___________ 。
(3)氧化的反应如下:
①根据上述反应,还原所需的与的物质的量比值应为2.而实际比值(1~1.25)小于2,原因是___________ 。
②取少量母液,滴加溶液,未产生蓝色沉淀,说明___________ 。
(4)纯化
向母液中滴加氯水调,除去残留的。若母液中,使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有沉淀生成?___________ (列式计算,已知)。
(5)制备
将纯化液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液。将浊液过滤,洗涤沉淀,干燥后得到固体。
①通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是___________ 。
②生成的离子方程式是___________ 。
Ⅰ. 研磨,加水配成浊液。
Ⅱ. 浊液经还原、纯化、制备等过程,最终获得固体。
资料:①不溶于水。该工艺条件下,与不反应。
②难溶电解质的溶度积:、
(1)研磨的目的是
(2)加入铁粉除去溶液中的,反应的离子方程式是
(3)氧化的反应如下:
①根据上述反应,还原所需的与的物质的量比值应为2.而实际比值(1~1.25)小于2,原因是
②取少量母液,滴加溶液,未产生蓝色沉淀,说明
(4)纯化
向母液中滴加氯水调,除去残留的。若母液中,使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有沉淀生成?
(5)制备
将纯化液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液。将浊液过滤,洗涤沉淀,干燥后得到固体。
①通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是
②生成的离子方程式是
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解题方法
【推荐1】海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
已知:Br2的化学性质与Cl2的性质相似
(1)步骤I、II、III、IV、V、VI中不涉及氧化还原反应的是:___________ 。
(2)SO2按分类属于酸性氧化物,写出将过量SO2通入到烧碱溶液中的离子反应方程式___________ 。
(3)饱和食盐水电解时,氧化产物是___________ ,氧化产物与还原产物的个数比为___________ 。
(4)实验室通常用MnO2与浓盐酸混合制备氯气,请写出相应的化学反应方程式___________ ,为防止氯气污染空气,需要用NaOH溶液吸收尾气,尾气处理的离子反应方程式为___________ 。
(5)写出流程中步骤VI的离子反应方程式:___________ 。根据上述流程SO2、Br-、Cl-的还原性由强到弱的顺序为:___________ 。
(6)粗盐中主要含有的主要杂质离子是Mg2+、、,检验粗盐溶液中是否存在,一定需要选用的试剂是___________ 。
A.稀盐酸 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.稀硫酸
(7)步骤V也可以采用纯碱吸收,吸收后得到NaBr和NaBrO3溶液,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是___________
已知:Br2的化学性质与Cl2的性质相似
(1)步骤I、II、III、IV、V、VI中不涉及氧化还原反应的是:
(2)SO2按分类属于酸性氧化物,写出将过量SO2通入到烧碱溶液中的离子反应方程式
(3)饱和食盐水电解时,氧化产物是
(4)实验室通常用MnO2与浓盐酸混合制备氯气,请写出相应的化学反应方程式
(5)写出流程中步骤VI的离子反应方程式:
(6)粗盐中主要含有的主要杂质离子是Mg2+、、,检验粗盐溶液中是否存在,一定需要选用的试剂是
A.稀盐酸 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.稀硫酸
(7)步骤V也可以采用纯碱吸收,吸收后得到NaBr和NaBrO3溶液,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
(1)尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素和H2O(g)的热化学方程式:___ 。
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,发生反应2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)。若反应进行到20min时达到平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前20min内平均反应速率v(CO)=___ ,该温度下反应的化学平衡常数K=___ 。
(3)工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。
①为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图1所示。
a.过程2的反应式为___ 。
b.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是___ 。
②室温下,(NH4)2SO3溶液中含硫组分物质的量分数随溶液pH的变化关系如图2所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(SO32-)=___ 。
(4)用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图3所示,碱性条件下NO被阳极产生的Cl2氧化为NO3-,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。碱性条件下NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-的离子方程式为___ 。
(1)尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素和H2O(g)的热化学方程式:
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,发生反应2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)。若反应进行到20min时达到平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前20min内平均反应速率v(CO)=
(3)工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。
①为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图1所示。
a.过程2的反应式为
b.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是
②室温下,(NH4)2SO3溶液中含硫组分物质的量分数随溶液pH的变化关系如图2所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(SO32-)=
(4)用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图3所示,碱性条件下NO被阳极产生的Cl2氧化为NO3-,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。碱性条件下NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-的离子方程式为
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【推荐3】铂、镁在现代工业中有着极为重要的应用,某化工厂从含铂废料(主要成分为Pt,还含有少量的MgO、、、。表面沉积的有含碳微粒与有机物)中回收铂、镁的工艺流程如图所示:
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
(1)“沉铂”得到的沉淀为(氯铂酸铵),该物质中铂元素的化合价为___________ ,灼烧含铂废料最主要的目的是___________ 。
(2)“酸浸”中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ ;“还原”过程中氯铂酸铵与溶液反应的主要离子方程式为___________ 。
(3)pH的调控范围为___________ ,操作X包括___________ ,然后加热至熔融状态,经过适当的处理后进行电解,写出电解时阴极电极反应式:___________ 。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
离子 | |||
开始沉淀的pH | 3.5 | 2.2 | 9.5 |
完全沉淀的pH | 4.7 | 3.2 | 11.1 |
(2)“酸浸”中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(3)pH的调控范围为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料(含有少量铁、铝等杂质)生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如图:
如表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
回答下列问题:
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有:_______ (任写一种)。
(2)“酸浸”后的酸性溶液中加入H2O2的目的是_______ 。
(3)“沉镍”前需加Na2CO3控制溶液pH范围为_______ ;该过程中生成滤渣A的离子方程式有_______ 。
(4)“氧化”时生成Ni2O3的离子方程式为_______ 。
(5)工业上用镍为阳极,电解0.05~0.1mol·L-1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则NH4Cl的浓度最好控制为_______ 。
(6)如果在“沉镍”步骤把Na2CO3改为加草酸,则可以制得草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)。草酸镍晶体在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧3h时,可以制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍晶体受热分解的化学方程式为_______ 。
如表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 。3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有:
(2)“酸浸”后的酸性溶液中加入H2O2的目的是
(3)“沉镍”前需加Na2CO3控制溶液pH范围为
(4)“氧化”时生成Ni2O3的离子方程式为
(5)工业上用镍为阳极,电解0.05~0.1mol·L-1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则NH4Cl的浓度最好控制为
(6)如果在“沉镍”步骤把Na2CO3改为加草酸,则可以制得草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)。草酸镍晶体在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧3h时,可以制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍晶体受热分解的化学方程式为
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【推荐2】金属加工前常用盐酸对金属表面氧化物进行清洗,会产生酸洗废水。pH在2左右的某酸性废水含铁元素质量分数约3%,其他金属元素如铜、镍、锌浓度较低,综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
回答下列问题:
(1)“中和”时调节pH至________ ,有利于后续制备得纯度较高的产品。
(2)处理酸洗废水中和后的滤渣,使铁元素浸出。按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如图所示,实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是__________________ 。
(3)写出“氧化”中发生反应的离子方程式:____________________________________ 。
(4)“酸溶”后需根据溶液中Fe2+含量确定氧化剂的投入量。用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+(Cr2O被还原为Cr3+)的含量,该反应离子方程式为____________________________ 。
(5) 将三氯化铁溶液在一定条件下________ 、________ 、过滤、洗涤、在氯化氢气氛中干燥得FeCl3·6H2O晶体,在实验室过滤装置中洗涤固体的方法是___________________ 。
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | Zn(OH)2 | |
开始沉淀的pH | 1.5 | 4.2 | 7.1 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 6.7 | 9.2 | 8.0 |
回答下列问题:
(1)“中和”时调节pH至
(2)处理酸洗废水中和后的滤渣,使铁元素浸出。按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如图所示,实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是
(3)写出“氧化”中发生反应的离子方程式:
(4)“酸溶”后需根据溶液中Fe2+含量确定氧化剂的投入量。用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+(Cr2O被还原为Cr3+)的含量,该反应离子方程式为
(5) 将三氯化铁溶液在一定条件下
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解题方法
【推荐3】某锂离子二次电池的正极材料主要为LiCoO2,还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如图流程利用废旧锂离子电池制备草酸钴晶体(CoC2O4•xH2O):
已知该工艺条件下,有关金属离子沉淀完全(c=1×10-5mol•L-1)的pH见表:
回答下列问题:
(1)“酸浸还原”步骤,LiCoO2发生的反应中氧化产物为硫酸盐,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________ 。
(2)“滤渣”成分是________ 。“水解净化”时,温度不宜超过70℃,原因是________ 。
(3)“氧化沉铁锰”中,反应生成MnO2的离子方程式为________ 。
(4)利用“P507萃取剂”从“滤液”中分离Co2+。研究水相pH对金属离子分离的影响,所得结果如图所示,其中分离因素β越大,表明萃取剂对不同离子分离效果越好。
由图可知,萃取时的最佳水相pH为________ (填字母)。
(5)“沉钴”适宜温度为50℃,温度过高会使Co2+沉淀率下降,可能的原因是________ 。
(6)采用热重分析法测定草酸钴晶体样品所含结晶水数目,将样品加热到140℃时失掉1个结晶水,失重9.84%。CoC2O4•xH2O中x=________ 。
已知该工艺条件下,有关金属离子沉淀完全(c=1×10-5mol•L-1)的pH见表:
离子 | Co2+ | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Mn2+ | Ni2+ |
pH | 9.3 | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 10.1 | 8.9 |
(1)“酸浸还原”步骤,LiCoO2发生的反应中氧化产物为硫酸盐,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(2)“滤渣”成分是
(3)“氧化沉铁锰”中,反应生成MnO2的离子方程式为
(4)利用“P507萃取剂”从“滤液”中分离Co2+。研究水相pH对金属离子分离的影响,所得结果如图所示,其中分离因素β越大,表明萃取剂对不同离子分离效果越好。
由图可知,萃取时的最佳水相pH为
A.2.5 | B.3.0 | C.3.5 | D.4.0 |
(5)“沉钴”适宜温度为50℃,温度过高会使Co2+沉淀率下降,可能的原因是
(6)采用热重分析法测定草酸钴晶体样品所含结晶水数目,将样品加热到140℃时失掉1个结晶水,失重9.84%。CoC2O4•xH2O中x=
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