组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 铁及其化合物 > 铁的氧化物 > 有关铁及其化合物转化的流程题型
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:352 题号:4477806
某工厂的废金属屑的主要成分为铝、铁和铜,某化学兴趣小组在学习了元素及其化合物的相关知识后,设计了如图1实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。


请回答:
(1)写出步骤Ⅱ反应的离子方程式:________________
(2)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行的实验操作中均需用到的玻璃仪有________________
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,原因是_________________
(4)从溶液E得到绿矾晶体的实验操作是______________________过滤。
(5)用固体F制备CuSO4溶液,可设计如图3三种途径:
写出途径③中反应的化学方程式:_________________,用途径①制备CuSO4溶液时,混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为_________
(6)用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后,阴极增重3.2g。阳极产生________L气体(标准状况)。

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【推荐1】五氧化二钒(V2O5)广泛用作合金添加剂及有机化工催化剂。从废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及少量Fe2O3、Al2O3等杂质)回收V2O5的部分工艺流程如下:

已知:a.常温下,部分含钒物质在水中的溶解性见下表:
物质V2O5VOSO4(VO2)2SO4NH4VO3
溶解性难溶可溶易溶难溶
b.+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系见下表:
pH<66~88~1010~12
主要离子VOVOV2OVO

(1)“酸浸、氧化”时,VO2+发生反应的离子方程式为___________
(2)“中和”时调节pH为7的目的,一是沉淀部分杂质离子;二是___________
(3)①“沉钒”前需将溶液先进行“离子交换”和“洗脱”,再加入NH4Cl生成NH4VO3;“离子交换”和“洗脱”两步操作可表示为ROH+VORVO3+OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈___________(填“酸性”或“碱性”),理由是___________
②用沉钒率(NH4VO3沉淀中V的质量和废钒催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。图1中是沉钒率随温度变化的关系曲线,沉钒时,温度超过80℃以后,沉钒率下降的可能原因是___________

(4)在Ar气氛中加热“煅烧”NH4VO3,测得加热升温过程中固体的质量变化如图2所示,加热分解NH4VO3制备V2O5需要控制的温度为___________
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【推荐2】湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有,还含有等,一种将萃余液中有价离子分步分离、富集回收工艺流程如下:
   
回答下列问题:
(1)“氧化”时,均发生反应。后者发生反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________
(2)“调pH”时,所得“滤渣1”中除含有外,还有___________
(3)“除镉”时,发生反应的类型为___________
(4)“除钴镍”时,有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理可表示为:
   
反应时,接受电子对的一方是___________能发生上述转化而不能,推测可能的原因为___________
(5)“沉锌”时有气体生成,则生成碱式碳酸锌的离子方程式为___________
(6)“沉锌”时,所得滤液经硫酸酸化后,用惰性电极电解可制备,从而实现原料的循环利用,该电解过程中总反应的化学方程式为___________
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【推荐3】纳米级硒化铜是钠离子电池的正极材料。某小组以黄铜矿粉末(主要含,含少量等)为原料,在酸性条件下生物催化氧化法制备纳米级硒化铜的流程如图。
   
请回答下列问题:
(1)“浸取”中,其他条件相同,测得温度与金属浸出率的关系如图所示。简述40℃达到峰值的原因:_______
   
(2)写出“浸取”中反应的离子方程式:_______
(3)加入过量氨水时,反应分两步进行,写出参与反应的化学方程式:_______。滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(4)有人认为,用代替氨水调节溶液的pH也可以达到相同的目的。请你判断此法是否可行:_______。若可行,需调节溶液的pH最低为_______{若不可行,此空可不填。已知:常温下残留在溶液中的离子浓度小于时,可认为沉淀完全,的值取-0.6}。
(5)在高压、加热条件下,用还原溶液的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______
(6)已知Cu2-xSe晶胞结构如图所示,设晶胞参数为anm。
   
①该晶胞中的个数比为_______(用含的代数式表示)。
②该晶胞中之间的最短距离为_______
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