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:136 题号:22883877
硫酸镍(,易溶于水)是一种重要的化工原料,主要应用于石油化工、机械制造、医药、动力电池制造及电镀等行业领域中.利用铜冶炼过程中产生的副产物粗硫酸镍制备的工艺流程如下:

已知:①粗硫酸镍主要含有等多种离子;

②HBL110萃取剂是由酯类有机物B与磺酸类有机物HA按一定比例混合组成,萃取原理为:

,离子浓度即可认为沉淀完全.
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分是________(写化学式);
(2)NaHS作“除铜”沉淀剂的缺点是_______
(3)对萃取剂进行皂化是一种强化萃取的常见方法,“萃镍”时加入HBL110萃取剂的同时加入NaOH溶液对萃取剂进行皂化,可以提高镍萃取率,从平衡移动的角度分析原因_____________.萃取剂皂化率对金属阳离子的萃取率影响如图所示,皂化率最佳取值为_________.结合图中信息分析,实际生产中将“滤液A”返回至“萃取”工序的原因为__________________

(4)“滤渣2”为黄钠铁矾[化学式为],“除铁”的离子方程式为________
(5)若溶液中,“除”时,缓慢滴加NaF溶液,则先产生的沉淀1是________(填化学式),当开始共沉淀时,溶液中“沉淀1”是否沉淀完全?____________(填“是”或“否”);
(6)滴定法测定产品中镍元素含量:取3.00g样品,酸溶后配成100mL溶液,取20.00mL于锥形瓶中,滴入几滴紫脲酸胺指示剂,用浓度为标准液滴定,重复操作2~3次,平均消耗标准液17.60mL;
已知:ⅰ.;ⅱ.紫脲酸胺:紫色试剂,遇显橙黄色。
①滴定至终点时溶液颜色变化为___________
②样品中镍元素的质量分数为__________%(保留3位有效数字)。

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【推荐1】用废Ni--MH电池正极材料可制备电子级硫酸镍晶体,其工艺流程如下图所示:

回答下列问题:
(1)废Ni-NH电池正极材料硫酸浸出液中的成分浓度如下表所示:
成分Ni2+Fe2+Cu2+Ca2+Mg2+Mn2+H+SO42-
浓度(mol/L)c0.0130.00070.00130.00300.0040.011.8
溶液中c(Ni2+)=_____mol/L(结果保留四位有效数字)。
(2)在“滤液1”中加入双氧水可将Fe2+转化为难溶的针铁矿(FeOOH),写出反应的离子方程式:___________
(3)“滤液2”中加入NaF可将滤液中Ca2+、Mg2+转化为难溶的CaF2和MgF2。当加入过量NaF后,所得“滤液3”中c(Mg2+):c(Ca2+)=0.67,则MgF2的溶度积为______[已知Ksp(CaF2)=1.10×10-10]。
(4)“除锰”时,(NH4)2S2O8与“滤液3”中的MnSO4反应生成含锰化合物R、硫酸铵及硫酸,若氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,则R的化学式为_____。(填字母)
a.MnO2 b.Mn2O3 c.(NH4)2MnO4 d.Mn(OH)3
(5)“除锌”时,Zn2+与有机萃取剂(用HA表示)形成易溶于萃取剂的络合物ZnA2·2HA。
①试写出萃取时反应的离子方程式______________
②“除锌”时、锌的萃取率随料液pH变化如右图所示:试分析pH增大时,锌的萃取率有所增大的原因是_____________________

③“操作X”的名称是________________
2018-02-28更新 | 374次组卷
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【推荐2】草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下
       
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Co(OH)2Fe(OH)2Mn(OH)2
完全沉淀的pH3.75.29.29.69.8

(1)CoC2O4·2H2O中C的化合价是____________________________
(2)写出浸出过程中Na2SO3与Co2O3发生反应的离子方程式:______________
(3)浸出液中加入NaClO3的目的是____________________________
(4)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀,沉淀除Al(OH)3外,还有的成分是______________(填化学式),试用离子方程式和必要的文字简述其原理:____________________________
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图,萃取剂的作用是______________;其使用的适宜pH范围是______________
   
A. 2.02.5
B. 3.03.5
C. 4.04.5
(6)滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+) =______________
(7)用m1kg水钴矿(含Co2O360%)制备CoC2O4·2H2O,最终得到产品m2kg,产率(实际产量/理论产量×100%)为____________________________。(已知:M(Co2O3)=166,M(CoC2O4·2H2O)=183,仅需列出数字计算式)。
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【推荐3】卤素的单质和化合物在生产和生活中应用广泛。
(1)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。

①图中四种MgX2的热稳定由小到大的顺序是:_______
②MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) △H=_______ kJmol-1
某温度下,在密闭恒容容器中放入一定量MgBr2(s)和Cl2(g)进行该反应,一定时间后不能说明该反应已经达到平衡的是_______。(选填序号)。
A.容器内的压强不再改变          B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的颜色不再改变       D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内的固体的质量不再改变
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④AgBr常用作感光剂和镇静剂,工业制得的AgBr固体常含有AgCl固体。现有含AgCl质量分数为14.35%的AgBr固体100.00g,可用饱和KBr溶液一次性浸泡,恰好溶解除去AgCl固体,需要5.015 mol∙L-1的饱和KBr溶液的体积至少为_______mL。(保留4位有效数字)(已知常温下Ksp(ABr)=5.418×10-13Ksp(AgCl)=1.806×10-10)
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(3)向11mL0.40molL-1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液,16分钟时测得生成O2的体积(已折算为标准状况)为44.8mL。资料显示,反应分两步进行:①2Fe3++H2O2=2Fe2++O2+2H+,②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。反应过程中能量变化如图1所示,在图2中画出在0~16分钟内产生O2的物质的量随时间的变化示意图_______
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