组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 氧化还原反应方程式的书写与配平
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:71 题号:22361338
镍、钴、镁的氢氧化物在化工生产中有着重要的应用。某褐铁矿层红土矿(其含有金属元素Fe,Ni、Mg,Mn和少量Co)。某工厂以此为原料,制备镍、钴、镁的氢氧化物等产品的工艺流程如下:

已知:①常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
金属离子Fe3+Co2+Ni2+Mg2+
开始沉淀的pH2.77.157.29.6
完全沉淀的pH3.79.159.211.1
②Co(OH)2在空气中可被氧化成CoO(OH)。
③“氧化”过程中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),过一硫酸(H2SO5)溶液中含硫微粒有
回答下列问题:
(1)“加压酸浸”过程中,为增大褐铁矿层红土矿在硫酸中的浸出速率,可采取的措施为___________
(2)根据化合价判断lmolH2SO5中含有O—O的数目为___________;用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为___________
(3)“氧化”过程中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下图所示。SO2体积分数为___________时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是___________

(4)“沉钴镍”过程中加入NaOH溶液,调节pH的范围是___________,得到的Co(Ⅱ)在空气中被氧化成Co(Ⅲ)的化学方程式为___________
(5)钴镍渣中钴含量的测定:处理钴镍渣使Co(Ⅱ)完全被氧化成Co(Ⅲ),在稀硫酸中加入0.1000g处理后的样品,待样品完全溶解后加入足量KI固体。充分反应后,调节溶液pH为3~4,以淀粉作指示剂,用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,消耗标准溶液25.00mL(已知:2Co3++2I-=2Co2++I2;I2+2=2I-+)。样品中含Co(Ⅲ)元素的质量分数为___________

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。

已知:
温度溶解度/g
K2CO3KHCO3KMnO4KOH
20℃11133.76.38112
(1)KClO3、软锰矿和KOH熔融的化学方程式为____________
(2)整个流程中可以循环利用的物质有__________
(3)反应I中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______
(4)反应I中,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低,其原因是___________
(5)反应Ⅱ的条件为电解,气体X是_______。(写化学式)
(6)途径一、二中的操作a、b相同,均包括______________________、过滤等3步。
(7)高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:

其中除杂过程包括:首先向浸出液中加入一定量的Y,调节浸出液的pH为3.5~5.5;再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤除去Fe(OH)3、Al(OH)3
①试剂Y可以是__________(填出一种即可);
②浸出时加入植物粉的作用是___________
③写出“沉淀”过程中产生碳酸锰的离子方程式 ___________
④取100 kg软锰矿(含MnO2量为87%),最后获取高纯MnCO3的(纯度为99%)质量为92 kg,则该流程中高纯MnCO3的产率为______
2020-11-16更新 | 170次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】以辉铜矿(主要成分是 Cu2S。含少量 FeS2、FeS、SiO2等)为原料制备胆矾、硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)。流程如图所示。 回答下列问题:
   
已知:Cu(OH)2+4NH3·H2O═[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O,[Cu(NH3)4](OH)2与硫酸反应生成CuSO4
(1)焙烧时,粉碎矿石的目的是___________;滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。
(2)向Na2S和 Na2CO3的混合溶液中通入SO2制备硫代硫酸钠的化学方程式为___________
(3)某小组探究外界条件对 Na2S2O3相关反应的反应速率的影响,实验方案如下:
已知:① (慢),②(快)。
体积/mL
实验序号K2S2O8溶液KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液
110.04.05.02.0
25.04.05.02.0
上述反应中,活化能较大的反应是___________(填“①”或“②”)。下列叙述错误的是___________(填标号)。
A.在KI-淀粉溶液中滴加过量 Na2S2O3溶液,溶液始终不会变蓝
B.上述方案可以探究浓度对反应速率的影响
C.当n(Na2S2O3):n(K2S2O8)的值小于2时会出现蓝色
(4)检验溶液2中含 Fe2+的试剂可能是___________(填标号)。
A.KSCN溶液B.K3Fe(CN)6溶液C.酸性 KMnO4溶液D.NaOH 溶液
(5)25.0 g CuSO4·5H2O受热分解。残留固体的质量与温度的关系如图所示。
   
①1300 ℃时,固体的成分是___________(填化学式)。
②已知580~1000℃之间产生了两种气体和一种固体,写出发生反应的化学方程式:___________
2023-10-17更新 | 369次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐3】钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备
   
该工艺条件下,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pH1.97.03.08.1
完全沉淀pH3.29.04.710.1
回答下列问题:
(1)为了加快“酸浸氧化”的速率,可采取的措施有___________(至少写两点)。
(2)“酸浸氧化”中,被氧化成,同时还有___________(写离子符号)被氧化,用离子方程式表示其来源:___________。写出转化为的离子方程式:___________
(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为,随滤液②可除去金属离子以及部分的___________
(4)“沉淀转溶”中,转化为钒酸盐溶解,滤渣③的主要成分是___________
(5)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的离子方程式是___________。如果“调pH”步骤中加入的盐酸过量可能导致___________(结合钒的存在形式分析)。
2023-07-15更新 | 172次组卷
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