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:0.65 引用次数:224 题号:21973476
氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如下所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以[Zn(NH3)4 ]2+、[Cu(NH3)4] 2+、[Cd(NH3)4 ]2+、[AsCl5 ]2-的形式存在。

回答下列问题:
(1)当NH3•H2O和NH4Cl的混合溶液中存在c(NH)=c(Cl-)时,溶液呈___________(填“酸”、“碱”或“中”)性,[Cd(NH3)4]2+中Cd的化合价为___________
(2)“溶浸”时,氧化锌参与反应的相关离子方程式为ZnO+2NH3•H2O+2NH=[Zn(NH3)4] 2++3H2O,“溶浸”时温度不宜过高,其原因是___________,1mol [Zn(NH3)4]Cl2配合物中含有共价键的数目为___________
(3)“氧化除杂”中,[AsCl5]2-转化为As2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性, 该反应的离子方程式为___________
(4)“滤渣3”的主要成分为___________
(5)“电解”时[Zn(NH3)4]2+在阴极放电的电极反应式为___________
(6)硫化锌(ZnS)是常见的硫化物,其一种晶胞结构如图所示。

①设晶胞边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________g•cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
②将0.05mol ZnS完全溶解于500 mL盐酸中,忽略溶液体积的变化,所得溶液中c(S2-)不高于___________ mol•L-1。[已知:Ksp(ZnS)=2.5×10-23]

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【推荐1】工业上常用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含有Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)制备重要催化剂CuCl。工艺如下:

已知:①CuCl为难溶于水的白色固体
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子开始沉淀的pH完全沉淀的pH
Fe3+1.13.2
Cu2+4.46.4

请回答下列问题:
(1)“浸取”过程中Cu2S转化为可溶性铜盐的离子方程式为:___________
(2)“浸取“是该工艺的第一步,提高浸出率可提高最终产品产率。工程师研究发现单独加入FeCl3溶液时Cu2+浸出率很低,但同时加入FeCl3溶液和H2O2时可提高Cu2+浸出率,写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式___________。进一步研究发现,加入H2O2后随温度升高,一定时间后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。请分析温度高于85℃,Cu2+浸出率下降的原因___________

(3)已知Ksp(CaF2)=4.0×10−11经测定“浸出液”中Ca2+浓度为4.0×10−3mol·L−1,加入NaF除去溶液中Ca2+,当溶液中c(F-)=1.0×10−3mol·L−1时,除钙率为___________
(4)“除铁”过程包括氧化Fe2+、加入CuO调节pH等过程,为达到“除铁”目的需调节溶液pH范围为___________
(5)“还原”过程中反应的离子方程式为:___________
(6)通过“操作X”_________________________________(填操作名称),最终得到CuCl产品。
2021-10-26更新 | 168次组卷
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【推荐2】某矿石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用该矿石制备BaCl2•2H2O的流程如图,且三次滤渣的主要成分各不相同:

如表为常温时各离子转化为氢氧化物沉淀时的pH:
Fe3+Mg2+Ca2+
开始沉淀时的pH1.99.111.9
完全沉淀时的pH3.211.113.9

(1)用15%盐酸浸取前需充分研磨,目的是______
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为______;加入NaOH调pH的范围为______;加入H2C2O4时应避免过量的原因是______。[已知难溶物质:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]
(3)已知:25℃时,Ksp(BaCO3)=5.4×10-9,Ksp(CaCO3)=2.7×10-9。向CaCO3固体的溶液中加入高浓度的BaCl2溶液,有BaCO3沉淀生成,请写出该反应的离子方程式______,该反应的平衡常数K=______
(4)取制得的BaCl2•2H2O(含少量杂质)2.5g配成100mL溶液,取10.00mL该溶液于烧杯中,加入足量(NH4)2C2O4溶液,过滤,洗涤,将得到的BaC2O4沉淀用过量稀硫酸溶液溶解,过滤除去BaSO4沉淀,将所得的H2C2O4溶液移入锥形瓶,用0.05mol/L高锰酸钾标准液滴定至终点。
已知:Ba2++C2O42-═BaC2O4
BaC2O4+2H++SO42-═BaSO4↓+H2C2O4
5H2C2O4+2MnO4-+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O
①滴定中盛放高锰酸钾标准液的仪器为______,滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液颜色______,即说明达到滴定终点。
②若滴定前滴定管的读数为1.80mL,滴定终点时滴定管中液面如图,请计算BaCl2•2H2O的纯度为______(保留3位有效数字)。
2020-04-05更新 | 136次组卷
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【推荐3】红土镍矿渣主要成分包含铁、钴、镍、锰、铬、硅的氧化物,为节约和充分利用资源,利用如下流程进行分离回收。已知该温度下Co(OH)2、Fe(OH)3的溶度积分别是。回答下列问题:

(1)酸溶时,需将红土镍矿渣研成粉末,目的是_______
(2)各种离子萃取率与pH关系如图。分步萃取前需通入适量氧气,目的是_______,分步萃取浸出金属离子先后顺序为_____________________,当调pH=4.60时,溶液中_______

(3)萃取液I电解制取镍的阴极电极反应式为_______
(4)三元锂电池化学式为,其中,Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4,则_______(用含z的代数式表示)。
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2022-08-24更新 | 269次组卷
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