碳酸锶
主要用于制造磁性材料、电子元件等。利用锶渣(主要成分
,含少量
杂质),工业上制备超细碳酸锶的工艺如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/10c5ab38-b394-4c52-9aac-350eb5cd4d00.png?resizew=634)
已知:①室温下,溶液中金属离子物质的量浓度
与溶液pH的关系如图2所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/b0b7d4dc-13ef-447f-8923-6aead127ac55.png?resizew=373)
②
在不同温度下的溶解度如下表:
回答下列问题:
(1)“高温煅烧”得到的主要产物为锶的硫化物和一种可燃性气体。则“高温煅烧”的主要反应化学方程式为____________ 。
(2)“步骤1”的目的是____________ 。
(3)“除铁铝”后溶液温度降至室温,溶液中
为______
。
(4)“除镁钙”过程温度控制在95~100℃的目的是_____________________________________________ 。
(5)“沉锶”的离子反应方程式为_________________________ 。
(6)“沉锶”过程中反应温度对锶转化率的影响如图3所示,温度高于60℃时,锶转化率降低的原因为_____________________________________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/445c163a-dda4-4357-8f05-363b318556e8.png?resizew=298)
(7)如图为
可充放电电池的工作原理示意图,锂离子导体膜只允许
通过,充电时,钙电极为______ (“阳极”或“阴极”),放电时,正极上发生
的嵌入的电极反应是______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75786a09f66ec0dc3c5ac7f2f6ba95c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7b2b5b3563f7b7d8ab170d14c0e1a4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06fa086ab933c9fa65aa60e69e4514cf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/10c5ab38-b394-4c52-9aac-350eb5cd4d00.png?resizew=634)
已知:①室温下,溶液中金属离子物质的量浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcd664a902ee567b9fef81803f83198f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/b0b7d4dc-13ef-447f-8923-6aead127ac55.png?resizew=373)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b12175d2455895f8fca9beb4e97dadf.png)
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
![]() | 0.19 | 0.17 | 0.14 | 0.12 | 0.09 | 0.08 | 0.07 |
![]() | 0.91 | 1.77 | 3.95 | 8.42 | 20.20 | 44.50 | 91.20 |
(1)“高温煅烧”得到的主要产物为锶的硫化物和一种可燃性气体。则“高温煅烧”的主要反应化学方程式为
(2)“步骤1”的目的是
(3)“除铁铝”后溶液温度降至室温,溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9c102cf481680a05b89a5d687c5ef37.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad7c457a4fe4585178e9e316f3ae38f6.png)
(4)“除镁钙”过程温度控制在95~100℃的目的是
(5)“沉锶”的离子反应方程式为
(6)“沉锶”过程中反应温度对锶转化率的影响如图3所示,温度高于60℃时,锶转化率降低的原因为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/445c163a-dda4-4357-8f05-363b318556e8.png?resizew=298)
(7)如图为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5bbc027b8d08f146b95efae2c4f06b19.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e584eee3da3c737f9ecce2800ebec5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e584eee3da3c737f9ecce2800ebec5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/3982503e-c950-4a2e-9df9-c3c678adc229.png?resizew=373)
更新时间:2024-03-02 14:13:32
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【推荐1】完成下列方程式的书写
(1)工业上以黄铜矿(主要含CuFeS2,还含FeS等)为原料可以制备Cu,流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/7e5d0146-3648-46fc-8f1c-3cbad779e677.png?resizew=502)
①写出“浸取”时CuFeS2和FeCl3溶液反应的离子方程式:_______ 。
②“稀释”时反应的化学方程式为_______ 。
③用(NH4)2SO3还原CuCl2溶液也能获得CuCl,pH约为4时,CuCl的产率最大。写出该条件下反应的离子方程式:_______ 。
(2)氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2]可吸附溶液中的U(VI)并形成Ca(UO2)2(PO4)2沉淀。900℃条件下,煅烧CaF2、Ca(OH)2和Ca2P2O7混合物,可制得吸附剂氟磷灰石。该反应的化学方程式为_______ 。
(3)以CO2和水蒸气为原料,在等离子体和双金属催化剂xZnO•yZrO2的作用下制备CH3OH。将一定比例的Zn(NO3)2•6H2O和ZrO(NO3)2•7H2O溶于水,搅拌下将其滴入pH为8的氨水中,充分反应后得到xZn(OH)2•yZr(OH)4沉淀,将固体过滤、洗涤、干燥,于550℃焙烧6h,制得双金属催化剂xZnO•yZrO2。写出生成xZn(OH)2•yZr(OH)4沉淀的离子方程式:_______ 。
(4)我国科研人员研究出在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/c086041d-354f-4560-89e8-44385409b740.png?resizew=352)
反应③的化学方程式为_______ 。
(1)工业上以黄铜矿(主要含CuFeS2,还含FeS等)为原料可以制备Cu,流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/7e5d0146-3648-46fc-8f1c-3cbad779e677.png?resizew=502)
①写出“浸取”时CuFeS2和FeCl3溶液反应的离子方程式:
②“稀释”时反应的化学方程式为
③用(NH4)2SO3还原CuCl2溶液也能获得CuCl,pH约为4时,CuCl的产率最大。写出该条件下反应的离子方程式:
(2)氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2]可吸附溶液中的U(VI)并形成Ca(UO2)2(PO4)2沉淀。900℃条件下,煅烧CaF2、Ca(OH)2和Ca2P2O7混合物,可制得吸附剂氟磷灰石。该反应的化学方程式为
(3)以CO2和水蒸气为原料,在等离子体和双金属催化剂xZnO•yZrO2的作用下制备CH3OH。将一定比例的Zn(NO3)2•6H2O和ZrO(NO3)2•7H2O溶于水,搅拌下将其滴入pH为8的氨水中,充分反应后得到xZn(OH)2•yZr(OH)4沉淀,将固体过滤、洗涤、干燥,于550℃焙烧6h,制得双金属催化剂xZnO•yZrO2。写出生成xZn(OH)2•yZr(OH)4沉淀的离子方程式:
(4)我国科研人员研究出在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/c086041d-354f-4560-89e8-44385409b740.png?resizew=352)
反应③的化学方程式为
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(0.4)
名校
【推荐2】用锑砷烟灰(主要成分为
、
,含
、
、
等元素)制取
和(
),不仅治理了砷害污染,还可综合回收其它有价金属。工艺流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/6/d2a37337-3d6e-4395-924b-3859190bc851.png?resizew=577)
已知:①硫浸后,锑砷以
、
存在;
②
易溶于热水,难溶于冷水,不溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)“硫浸”过程,加快硫浸的措施有_______ (任写一项)。
(2)“硫浸”时,
溶解的离子方程式为_______ 。
(3)经“硫浸”“氧化”后,
转化为
。用
和
浸取锑砷烟灰也可得到
,其缺陷是_______ 。
(4)“氧化”时,反应温度不宜太高的原因是_______ 。
(5)“中和”时,生成
的化学方程式为_______ ,中和液的主要溶质为_______ (填化学式)。
(6)操作X为_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(7)研究发现,电解硫浸液中的
溶液,可得到单质
。则阴极的电极反应式为____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c002694896ea776f61e1f3e83c46ebcc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/682ea00eaed46604bf737bf68d35c068.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93c712a9f40571fcbdbf7ba702102429.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbc1005eeb2ea9264d827f2a99d72c79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38976580545a0405e4847dc13b4d221f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16ebecdab27707485cd8c016386f6f42.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f9a0a4ea026bb9bd69339fb91c820ee.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/6/d2a37337-3d6e-4395-924b-3859190bc851.png?resizew=577)
已知:①硫浸后,锑砷以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a3fee1331c5a5416c4301861fddb7b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ee5f64532037dba34722e2d530afd24.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d41bb852e8d49f84afa04464bd49170.png)
回答下列问题:
(1)“硫浸”过程,加快硫浸的措施有
(2)“硫浸”时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/682ea00eaed46604bf737bf68d35c068.png)
(3)经“硫浸”“氧化”后,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c002694896ea776f61e1f3e83c46ebcc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b92b9a73d554c69325e8bb79d1f6b62d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3df3b2700eba32725fe822f804147dc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7732d5fcb0de6af15896cd52779e1057.png)
(4)“氧化”时,反应温度不宜太高的原因是
(5)“中和”时,生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d41bb852e8d49f84afa04464bd49170.png)
(6)操作X为
(7)研究发现,电解硫浸液中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc73f159eee1e04f9f53d22f5f821af5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcd65d345fb940860b0cf8d03a8fb862.png)
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(0.4)
解题方法
【推荐3】铬合金有重要的用途,从其废料中制取铬的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/26/2061885766270976/2064724989902848/STEM/8eb1a30bb4f346a08b1b7309b8d59247.png?resizew=549)
已知: ① Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑,
② 流程中铬元素浸出之后至生成Cr(OH)3之间均以自由移动离子状态存在于溶液中。
请回答下列问题:
(1)稀硫酸酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有:________________________ (写一条即可) 。
(2)用纯碱调节滤液pH,得到某弱碱沉淀,若纯碱过量,则可能导致的后果是_:_____________ 。
(3)流程中的“副产物”中,可用作可溶性钡盐中毒解毒剂的物质的化学式是___________ ;可用作化肥的物质的化学式是_____________ 。
(4)加入草酸实现沉淀转化反应化学方程式为:_______________________________________ 。
(5)流程中利用铝热反应冶炼铬的化学方程式为:_____________________________________ 。
(6)流程中由滤液生成Cr(OH)3的化学方程式为:_____________________________________ 。
(7)除已知反应①之外,整个流程中涉及的主要氧化还原反应有_____ 个,分解反应有____ 个。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/26/2061885766270976/2064724989902848/STEM/8eb1a30bb4f346a08b1b7309b8d59247.png?resizew=549)
已知: ① Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑,
② 流程中铬元素浸出之后至生成Cr(OH)3之间均以自由移动离子状态存在于溶液中。
请回答下列问题:
(1)稀硫酸酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有:
(2)用纯碱调节滤液pH,得到某弱碱沉淀,若纯碱过量,则可能导致的后果是_:
(3)流程中的“副产物”中,可用作可溶性钡盐中毒解毒剂的物质的化学式是
(4)加入草酸实现沉淀转化反应化学方程式为:
(5)流程中利用铝热反应冶炼铬的化学方程式为:
(6)流程中由滤液生成Cr(OH)3的化学方程式为:
(7)除已知反应①之外,整个流程中涉及的主要氧化还原反应有
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是
(铁酸镍)、
、
、
、
,下图是从该矿渣中回收
的工艺路线:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/12c72fa7-9c52-498c-9b73-a36e9ce32d2a.png?resizew=564)
已知:①
在350℃以上会分解生成
和![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
②
在焙烧过程中生成
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1255731a2fff9167a8b17656e41b3b0c.png)
(1)基态镍原子价电子排布图_______ 。
(2)焙烧前将矿渣与
混合研磨,混合研磨的目的是_______ 。
(3)“浸泡”过程中
生成
的离子方程式为_______ ,“浸渣”的成分除
、
外还含有_______ (填化学式)。
(4)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入
将
还原为
,所需
的物质的量不少于
物质的量的_______ 倍;除去过量的
后,再用酸性
标准溶液滴定溶液中的
,还原产物为
,滴定时反应的离子方程式为_______ 。
(5)“浸出液”中
,当除钙率达到99%时,溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16c095341f2afa771a1ff89f9aeecefc.png)
_______
。[已知
]
(6)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(
)对溶液中
、
的萃取率影响如图所示,
的最佳取值是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50ad91521442a10ed03b91f3d747edd8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da061d631f267f55733d07f8dea0ad94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da058aac0962431387cf5e06690578b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b111a57ced26b1adb55b7ab2ed9a6cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3402245b19bfbb651837383692018ac3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/12c72fa7-9c52-498c-9b73-a36e9ce32d2a.png?resizew=564)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ef1c22a8a5aa8877d44e18c67ce371e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50ad91521442a10ed03b91f3d747edd8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3402245b19bfbb651837383692018ac3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1255731a2fff9167a8b17656e41b3b0c.png)
(1)基态镍原子价电子排布图
(2)焙烧前将矿渣与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ef1c22a8a5aa8877d44e18c67ce371e.png)
(3)“浸泡”过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1255731a2fff9167a8b17656e41b3b0c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b41d434e87426f54436b28b79c29aec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b41d434e87426f54436b28b79c29aec.png)
(4)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a264214fd5f9a77280f3f731c9091a9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a264214fd5f9a77280f3f731c9091a9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a264214fd5f9a77280f3f731c9091a9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/211840e89dafdb76df0e15c2612acdd9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
(5)“浸出液”中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b50a1df73314842f8911ea567a403b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16c095341f2afa771a1ff89f9aeecefc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/971f9f821b4b5f8c9e27b672aebdc20f.png)
(6)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05a68280ebce5811a6dda78b3906643a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd8969f04e209627e832e80cc2182767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05a68280ebce5811a6dda78b3906643a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/f77503cb-f2f9-4ad8-a9e4-9c8ffbd49eaa.png?resizew=270)
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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】某化工厂设计用含钴废催化剂(Co、Fe、FeO、Fe2O3以及不溶于酸的杂质)制备氯化钴晶体(CoCl2·6H2O)与新型高效消毒剂高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/28/4eced038-4b43-455d-9c4c-3199c3710b5e.png?resizew=600)
已知:①常温下Fe(OH)3的溶度积为1×10-35,Co(OH)2的溶度积为1.6×10-15
②CoCl2·6H2O呈红色,常温下稳定,易溶于水、乙醇。110-120℃时脱水形成蓝色无水氯化钴。
(1)酸溶时,写出能加快反应速率一种方法:_______ 。
(2)加入氯酸钠氧化的目的是_______ 。
(3)若溶液中Co2+为0.16mol·L-1,则调节pH的范围应为_______ 。
(4)再氧化时,发生反应的化学方程式是_______ 。同条件下溶解度Na2FeO4_______ (填“>”“=”“<”)K2FeO4
(5)得到产品CoCl2·6H2O所进行的一系列操作为_______ 、_______ 、过滤制得CoCl2·6H2O需要减压烘干的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/28/4eced038-4b43-455d-9c4c-3199c3710b5e.png?resizew=600)
已知:①常温下Fe(OH)3的溶度积为1×10-35,Co(OH)2的溶度积为1.6×10-15
②CoCl2·6H2O呈红色,常温下稳定,易溶于水、乙醇。110-120℃时脱水形成蓝色无水氯化钴。
(1)酸溶时,写出能加快反应速率一种方法:
(2)加入氯酸钠氧化的目的是
(3)若溶液中Co2+为0.16mol·L-1,则调节pH的范围应为
(4)再氧化时,发生反应的化学方程式是
(5)得到产品CoCl2·6H2O所进行的一系列操作为
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【推荐3】CoC2O4是制备金属钴的原料,利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961382636568576/2961776470736896/STEM/ff2791bb-2f24-489b-a963-ffaae01231e1.png?resizew=648)
已知:①Ksp(MgF2)=7.42×10-11 Ksp(CaF2)=1.46×10-10
②氧化性:Co2O3>O2>Cl2
③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00 mol·L-1计算):
离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全
④CoC2O4·2H2O(相对分子质量:183)热分解曲线如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961382636568576/2961776470736896/STEM/3a97a0d6-da40-4216-8ba4-5b0271b089a9.png?resizew=307)
(1)“500℃焙烧”的目的是_______ 。
(2)“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,其作用是 (用离子方程式表示)_______ ;再升温至80 ~ 85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,“滤渣1”主要成分的是_______ 。
(3)“净化除杂2”,当c(Mg2+)=1.0×10-5mol·L-1时,溶液中Ca2+是否沉淀完全_______ (填“是”或“否”)。
(4)“沉钴”时,用草酸铵而不用草酸钠的原因是_______ 。
(5)从环保角度考虑,以含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3)制备Co3O4的实验方案为:向含钴废料中_______ 。(可选试剂:1.0mol·L-1H2SO4溶液,3%H2O2溶液,1.0mol·L-1HCl,0.1mol·L-1NaOH溶液,1.0mol·L-1(NH4)2C2O4溶液)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961382636568576/2961776470736896/STEM/ff2791bb-2f24-489b-a963-ffaae01231e1.png?resizew=648)
已知:①Ksp(MgF2)=7.42×10-11 Ksp(CaF2)=1.46×10-10
②氧化性:Co2O3>O2>Cl2
③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00 mol·L-1计算):
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Co2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 3.0 | 6.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 5.0 | 9.2 |
④CoC2O4·2H2O(相对分子质量:183)热分解曲线如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961382636568576/2961776470736896/STEM/3a97a0d6-da40-4216-8ba4-5b0271b089a9.png?resizew=307)
(1)“500℃焙烧”的目的是
(2)“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,其作用是 (用离子方程式表示)
(3)“净化除杂2”,当c(Mg2+)=1.0×10-5mol·L-1时,溶液中Ca2+是否沉淀完全
(4)“沉钴”时,用草酸铵而不用草酸钠的原因是
(5)从环保角度考虑,以含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3)制备Co3O4的实验方案为:向含钴废料中
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【推荐1】磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池,其简化的生产工艺流程如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/11/2955882447069184/2956495442092032/STEM/2c90fe36-0634-4269-8f47-7ac240f8bc59.png?resizew=427)
(1)反应釜中反应的化学方程式为_______ ,该反应体现出非金属性关系:P_______ C(填“>”或“<”)。
(2)室温下,
溶液的pH随
的变化如图1所示,
溶液中
的分布分数δ随pH的变化如图2所示[
(含P元素的粒子)]。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/11/2955882447069184/2956495442092032/STEM/015895c8-9879-4978-80de-c04c7b5908ee.png?resizew=362)
①由图1知,低浓度时
溶液的pH小于7且随着
的增大而减小,对以上两点结论的合理解释为_______ 。
②由图2分析,若用浓度大于
的
溶液溶解
,要使反应釜中的
几乎全部转化成
,反应釜中需要控制溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
_______ 。
(3)磷酸铁锂电池总反应:
电池中的固体电解质可传导
。充电时,
移向_______ (填“阳极”或“阴极”);放电时,正极反应式为_______ 。
(4)磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定:称取1.60g试样用盐酸溶解,在溶液中加入稍过量的
溶液,再加入
饱和溶液,用二苯胺磺酸钠作指示剂,用
重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色,消耗重铬酸钾溶液50.00mL。
已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20225b5c3d6741fe92aaba2cb36c288b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a66f581fe539ddd0fcc7f26a5a234996.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/264aba7d3ea97a89930efeb9fcffb28c.png)
①实验中加入
饱和溶液的目的是_______ 。
②铁的百分含量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0add1a6f56ad80beb760c8fd00f37f0.png)
_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/11/2955882447069184/2956495442092032/STEM/2c90fe36-0634-4269-8f47-7ac240f8bc59.png?resizew=427)
(1)反应釜中反应的化学方程式为
(2)室温下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b94f0cce664644d9d9575063048639c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d3b942a5e27ba1fcb2df3106a85c6da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b63833891ae3826b1810db990b3ffddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5e19d4aaa23b8b82531d81ef3ec3105.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98ad02b6a6b47f5c0da491d9d2116666.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/11/2955882447069184/2956495442092032/STEM/015895c8-9879-4978-80de-c04c7b5908ee.png?resizew=362)
①由图1知,低浓度时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b94f0cce664644d9d9575063048639c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c23d12357ab45ff9d6003341cd6655b.png)
②由图2分析,若用浓度大于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5ef242a502359b6c5c8ba5d824e5fb8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b63833891ae3826b1810db990b3ffddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f36e6505fa6d20fe082df7f17a802827.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b63833891ae3826b1810db990b3ffddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b94f0cce664644d9d9575063048639c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
(3)磷酸铁锂电池总反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68dd7993040b8579244be0245a8c4bd1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e584eee3da3c737f9ecce2800ebec5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e584eee3da3c737f9ecce2800ebec5.png)
(4)磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定:称取1.60g试样用盐酸溶解,在溶液中加入稍过量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a264214fd5f9a77280f3f731c9091a9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7875ad90843eddf3e31a1b95074fea7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e59cea26909f90adf0abb5d6f6aeaa5.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20225b5c3d6741fe92aaba2cb36c288b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a66f581fe539ddd0fcc7f26a5a234996.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/264aba7d3ea97a89930efeb9fcffb28c.png)
①实验中加入
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②铁的百分含量
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【推荐2】废旧锂离子电池的资源化利用是锂离子电池工业可持续发展的有效途径,一种废旧锂离子电池湿法回收钴和锂的工艺流程如图所示。
。
②25℃时,
;当溶液中离子浓度小于
时认为沉淀完全。
③
和
的溶解度如表所示。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布图为___________ 。
(2)“还原浸取”时发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)“溶剂浸取”的目的是将
、
与
、
分开(锂离子不与萃取剂作用),萃取原理为
,参考下图判断应选择的萃取剂为___________ (填“P507”或“P204”),pH应控制在约___________ (“2~3”“4~5”或“6~7”)。___________ (填化学式);从溶液中获得硫酸钻晶体的操作为___________ 。
(5)25℃时,调![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
___________ 可以使
沉淀完全(已知:
)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a4e30a8f4cbea20254f00e307242394.png)
②25℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c51cec1e4fc8388a12a64827879a8a33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3e6e0b6cd65ae2059b93947151f33bd.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac19e400667c2b178bdea31859af9e.png)
![]() | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
![]() | 17.4 | 20.7 | 25.0 | 28.5 | 33.3 | 35.0 | 39.5 | 43.4 | 47.2 | 65.4 |
![]() | 30.6 | 36.2 | 42.2 | 49.9 | 55.2 | 60.4 | 65.7 | 71.0 | 76.0 | 83.0 |
(1)基态Cu原子的价层电子排布图为
(2)“还原浸取”时发生反应的化学方程式为
(3)“溶剂浸取”的目的是将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5cedebd6f143accf8c0ba10c9b4f302.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd8969f04e209627e832e80cc2182767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e584eee3da3c737f9ecce2800ebec5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f983fa3865f8055f1f34c24aff18d12.png)
(5)25℃时,调
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd8969f04e209627e832e80cc2182767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dcc4e8297d10c1344a4cdaf67eee268.png)
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【推荐3】随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种用离子交换法回收钒的新工艺,回收率达到91.7%。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
该工艺的主要流程如图所示:
请问答下列问题:
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示____________ ,用铝热剂法从下列各金属氧化物中冶炼出各1mol对应的金属,耗铝粉的质量最多的是________
a.Fe3O4 b.Ni2O3 c.V2O5 d.MnO2
(2)反应①的化学方程式为______________________
(3)若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加_____ (填化学式)的用量,造成成本增大。
(4)反应②的化学方程式为:KClO3+6VOSO4+3H2O===3(VO2)2SO4+KCl+3H2SO4。若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12︰7,则废钒催化剂中VOSO4 和V2O5的物质的量之比为_____
(5)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式_______
(6)用已知浓度的酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中的含钒量,已知该反应的还原产物为VO2+,氧化产物为CO2,则该反应的离子方程式为:_________________
(7)钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)为正极和负极反应的活性物质,电极均为铂棒,电池总反应为:VO2++V3++H2O
V2++VO2++2H+
①放电时的正极反应为_______________________
②充电时的阴极反应为______________________
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/9/b7c8bf7c-1cd6-4272-a8c1-123ee4c8986e.png?resizew=598)
请问答下列问题:
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示
a.Fe3O4 b.Ni2O3 c.V2O5 d.MnO2
(2)反应①的化学方程式为
(3)若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加
(4)反应②的化学方程式为:KClO3+6VOSO4+3H2O===3(VO2)2SO4+KCl+3H2SO4。若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12︰7,则废钒催化剂中VOSO4 和V2O5的物质的量之比为
(5)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式
(6)用已知浓度的酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中的含钒量,已知该反应的还原产物为VO2+,氧化产物为CO2,则该反应的离子方程式为:
(7)钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)为正极和负极反应的活性物质,电极均为铂棒,电池总反应为:VO2++V3++H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ecbe0d9ba806e685859efaaf2d6f2188.png)
①放电时的正极反应为
②充电时的阴极反应为
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解答题-实验探究题
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【推荐1】CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/9/13/1576451245645824/1576451246145536/STEM/9b1bb01a5c534590af9dfd45540d2fc1.png?resizew=508)
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_________________ 。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________ ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_________________ 。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为___________________ 。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_____________ 、____________ 和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________ 。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________ ;其使用的最佳pH范围是_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/9/13/1576451245645824/1576451246145536/STEM/361f11c1291a4c5fbee66e2a65ea662d.png?resizew=197)
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是______________________ 。(答一条即可)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/9/13/1576451245645824/1576451246145536/STEM/9b1bb01a5c534590af9dfd45540d2fc1.png?resizew=508)
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/9/13/1576451245645824/1576451246145536/STEM/361f11c1291a4c5fbee66e2a65ea662d.png?resizew=197)
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐2】绿柱石(
)获取BeO的常用方法有酸浸法和氟化法两种,其操作流程如图:
(1)为了提高“煅烧”反应的转化率,可采用的措施有___________ (写一条)。
(2)“萃取”后,水相中主要含的金属离子为___________ (填离子符号);已知Be在有机相和水相中分配比(即萃取的浓度比)约为2∶1,为了使
的萃取率达到99%以上,可采用的有效措施有___________ (写一条)。
(3)加
“煅烧”时,有
生成,则煅烧时发生的化学方程式为___________ ;产物
的VSEPR模型为___________ 。
(4)加入NaOH“除铁”时,是为了除去过量的
,则发生的离子方程式为___________ 。
(5)加入NaOH“沉铍”时,为使得沉铍率达到99.9%,应调节溶液的pH值为___________ (计算结果保留至小数点后一位)。已知:沉铍前,溶液中
,
;
,
;
;
。
(6)绿柱石属于硅酸盐材料,其晶体结构中含有
环状硅酸盐单元;z轴方向上,相邻两层
环投影图如图甲,晶胞结构如图乙。
①z轴方向上,晶胞参数c为2xpm,而不是xpm的原因是___________ 。
②绿柱石的化学式为___________ 。
③已知:晶体中,Be、Al、Si均和氧配位,Be和Si的配位数均为4,氧的配位数有两种,分别为2和3,两种氧的个数比为1∶2.通过计算可确定Al的配付数应为___________ 。
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(1)为了提高“煅烧”反应的转化率,可采用的措施有
(2)“萃取”后,水相中主要含的金属离子为
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(3)加
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(4)加入NaOH“除铁”时,是为了除去过量的
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(5)加入NaOH“沉铍”时,为使得沉铍率达到99.9%,应调节溶液的pH值为
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(6)绿柱石属于硅酸盐材料,其晶体结构中含有
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①z轴方向上,晶胞参数c为2xpm,而不是xpm的原因是
②绿柱石的化学式为
③已知:晶体中,Be、Al、Si均和氧配位,Be和Si的配位数均为4,氧的配位数有两种,分别为2和3,两种氧的个数比为1∶2.通过计算可确定Al的配付数应为
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】从铜氨废液含[Cu(NH3)3·CO]+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH3、CH3COO-、CO32-等中回收铜的工艺流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/9/24ab3de2-2a45-402f-b460-a67bc848e945.png?resizew=676)
(1)步骤(Ⅰ)“吹脱”的目的是___ (写一条即可);由步骤(Ⅱ)可确定NH3与H+的结合能力比与Cu2+的___ (填“强”或“弱”)。
(2)步骤(Ⅲ)“沉铜”时,Na2S的用量比理论用量多,目的是___ 。
(3)步骤(Ⅳ)反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___ 。
(4)步骤(Ⅵ)发生反应生成难溶Cu2(OH)3Cl的离子方程式为___ ,pH与铜的回收率关系如图(a)所示,为尽可能提高铜的回收率,需控制的pH约为___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/9/de7819e2-ea27-4b62-9957-b9acf8f452c9.png?resizew=534)
(5)“吹脱”后的铜氨溶液中加入适量的添加剂可直接电解回收金属铜,装置如图(b)所示,阴极主要发生的电极方程式为___ ;添加NaCl和H2SO4均可提高电导率和电流效率,从而提高铜的回收率,从环境角度考虑,较好的是___ (填“NaCl”或“H2SO4”)。
(6)已知上述流程中只有步骤(Ⅲ)“沉铜”和步骤Ⅴ“制硫酸铜”中铜元素有损耗。步骤(Ⅲ)“沉铜”时铜元素的损耗率为4%;步骤Ⅴ“制硫酸铜”时铜元素损耗率为2%。若1L废液最终制得CuSO4·5H2O375g,则1L废液中含有铜元素的质量为___ g。(保留整数)
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(1)步骤(Ⅰ)“吹脱”的目的是
(2)步骤(Ⅲ)“沉铜”时,Na2S的用量比理论用量多,目的是
(3)步骤(Ⅳ)反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
(4)步骤(Ⅵ)发生反应生成难溶Cu2(OH)3Cl的离子方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/9/de7819e2-ea27-4b62-9957-b9acf8f452c9.png?resizew=534)
(5)“吹脱”后的铜氨溶液中加入适量的添加剂可直接电解回收金属铜,装置如图(b)所示,阴极主要发生的电极方程式为
(6)已知上述流程中只有步骤(Ⅲ)“沉铜”和步骤Ⅴ“制硫酸铜”中铜元素有损耗。步骤(Ⅲ)“沉铜”时铜元素的损耗率为4%;步骤Ⅴ“制硫酸铜”时铜元素损耗率为2%。若1L废液最终制得CuSO4·5H2O375g,则1L废液中含有铜元素的质量为
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