NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等。可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)用稀硫酸溶解废渣时,为了提高浸取率可采取的措施有_________________ (任写一点)。
(2)向滤液中滴入适量的Na2S溶液,目的是除去Cu2+、Zn2+,写出除去Cu2+的离子方程式:____________________________________________ 。
(3)在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃时加入NaOH调节pH,除去铁和铬。此外,还常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。如图是温度—pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域[已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39]。
下列说法正确的是(选填序号)_______ 。
a. FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.6×10-29mol·L-1
c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+的离子方程式为6Fe2++C1O3-+6H+=6Fe3++C1-+3H2O
d.工业生产中常保持在85~95℃生成黄铁钒钠,此时水体的pH约为3
(4)上述流程中滤液I的主要成分是___________ 。
(5)操作I的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂:6mol·L-1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸):
①___________ ;②___________ ;③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4·6H2O晶体:④用少量乙醇洗涤NiSO4·6H2O晶体并晾干。
请回答下列问题:
(1)用稀硫酸溶解废渣时,为了提高浸取率可采取的措施有
(2)向滤液中滴入适量的Na2S溶液,目的是除去Cu2+、Zn2+,写出除去Cu2+的离子方程式:
(3)在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃时加入NaOH调节pH,除去铁和铬。此外,还常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。如图是温度—pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域[已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39]。
下列说法正确的是(选填序号)
a. FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.6×10-29mol·L-1
c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+的离子方程式为6Fe2++C1O3-+6H+=6Fe3++C1-+3H2O
d.工业生产中常保持在85~95℃生成黄铁钒钠,此时水体的pH约为3
(4)上述流程中滤液I的主要成分是
(5)操作I的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂:6mol·L-1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸):
①
更新时间:2019-02-20 13:37:04
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【推荐1】某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO42-。
Ⅰ.某校研究性学习小组设计如图流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答:
(1)反应①的离子方程式为______ 。
(2)操作①中用到的玻璃仪器是_____ (填序号)。
a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.酒精灯
(3)固体成分是_____ 。(填名称)。
(4)原料②的名称为_____ 。
Ⅱ.回收的铜可用于制备胆矾(CuSO4·5H2O)。将铜和一定浓度稀硫酸混合后在加热的情况下通入氧气,发生如下反应:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。 制得硫酸铜溶液后经过蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤可得胆矾。
(1)请分析2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反应中,氧化剂是_____ ,氧化产物是____ (填化学式)。
(2)用双线桥标出上述反应的电子得失_____ 。
2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
(3)若有147gH2SO4参与反应,则转移的电子数目为_____ 。
Ⅰ.某校研究性学习小组设计如图流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答:
(1)反应①的离子方程式为
(2)操作①中用到的玻璃仪器是
a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.酒精灯
(3)固体成分是
(4)原料②的名称为
Ⅱ.回收的铜可用于制备胆矾(CuSO4·5H2O)。将铜和一定浓度稀硫酸混合后在加热的情况下通入氧气,发生如下反应:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。 制得硫酸铜溶液后经过蒸发、浓缩、冷却结晶、过滤可得胆矾。
(1)请分析2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反应中,氧化剂是
(2)用双线桥标出上述反应的电子得失
2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
(3)若有147gH2SO4参与反应,则转移的电子数目为
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【推荐2】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4 、较多的Cu2+ 、H+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)写出工业废水中加入过量铁粉发生化学反应离子方程式,并用“单线桥”表示电子转
移方向和数目_________________________ 。
(2)试剂A化学式___________ ;生成物B化学式__________ 。
(3)操作I的名称________ ,操作II的名称______________ 。
回答下列问题:
(1)写出工业废水中加入过量铁粉发生化学反应离子方程式,并用“单线桥”表示电子转
移方向和数目
(2)试剂A化学式
(3)操作I的名称
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【推荐3】Ⅰ.某化学兴趣小组在实验室用如下装置制备氯气:请回答:
(1)实验装置连接完成后,首先应进行的操作是_______________ 。
(2)写出A装置中制取氯气的化学 方程式____________________ 。
(3)若要制备纯净、干燥的氯气,需在A、B之间添加净化装置D、E,其中导管连接的顺序是____ (填写数字编号)。
Ⅱ.某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,实验室设计了方案对废液进行以下三步处理,并回收金属。请回答:
(1)步骤①中得到的沉淀含有的金属单质有__________ 。
(2)步骤②是将Fe2+转化为Fe3+,还可以选用的试剂是_____ (填字母)。
A.Fe粉 B.NaOH溶液 C.新制氯水 D.稀硫酸
(3)步骤③中加入氨水生成红褐色沉淀的离子 方程式为___________________ 。
(1)实验装置连接完成后,首先应进行的操作是
(2)写出A装置中制取氯气的
(3)若要制备纯净、干燥的氯气,需在A、B之间添加净化装置D、E,其中导管连接的顺序是
Ⅱ.某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,实验室设计了方案对废液进行以下三步处理,并回收金属。请回答:
(1)步骤①中得到的沉淀含有的金属单质有
(2)步骤②是将Fe2+转化为Fe3+,还可以选用的试剂是
A.Fe粉 B.NaOH溶液 C.新制氯水 D.稀硫酸
(3)步骤③中加入氨水生成红褐色沉淀的
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【推荐1】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O ):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂、和_______ 。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式_______ 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是_______ 。
(3)“转化” 中可替代H2O2的物质是_______ 。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即(如图):
“滤液③”中可能含有的杂质离子为_______ 。
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=_______ (带入具体数据列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol∙L−1,则“调pH”应控制的pH范围是_______ 。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_______ 。
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时(c=0.01 mol∙L−1)的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol∙L−1)的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂、和
(2)“滤液②”中含有的金属离子是
(3)“转化” 中可替代H2O2的物质是
“滤液③”中可能含有的杂质离子为
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式
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解题方法
【推荐2】某软锰矿的主要成分是,还含有CaO、、FeS等杂质,以该软锰矿为原料制备碳酸锰()的工业流程图如下:
已知:①部分阳离子沉淀时溶液的pH如下表。
②为难溶物
回答下列问题:
(1)用稀硫酸“浸出”软锰矿时,要在适当的高温下进行,并不断搅拌的目的是_______ ;若在“浸出”液中加入KSCN溶液,溶液呈血红色,写出在酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式:_______ 。
(2)“操作Ⅰ”需要加入试剂X调节溶液的pH,试剂X最好选用_______ (填字母);
A.溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.固体
已知室温下,,则室温下“操作Ⅰ”中除去杂质离子(要求杂质离子浓度均小于)所需调节溶液的pH在_______ 范围内。
(3)写出“沉锰”时加入足量的离子方程式为_______ ;“沉锰”后需要过滤、洗涤碳酸锰沉淀,检验碳酸锰洗涤干净的方法是_______ 。
已知:①部分阳离子沉淀时溶液的pH如下表。
阳离子 | ||
开始沉淀的pH | 8.8 | 10.6 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 13.1 |
回答下列问题:
(1)用稀硫酸“浸出”软锰矿时,要在适当的高温下进行,并不断搅拌的目的是
(2)“操作Ⅰ”需要加入试剂X调节溶液的pH,试剂X最好选用
A.溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.固体
已知室温下,,则室温下“操作Ⅰ”中除去杂质离子(要求杂质离子浓度均小于)所需调节溶液的pH在
(3)写出“沉锰”时加入足量的离子方程式为
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【推荐3】碳酸锰可用作脱硫的催化剂,是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥(主要含KMnO4和少量MnO2、CuO、PbO等)中回收MnCO3的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“滤渣1”中的主要成分为PbSO4,其中Pb元素的化合价是__ 。
(2)Fe2+能将MnO2还原为Mn2+,该反应的离子方程式:__ 。
为检验FeSO4是否被氧化,可往滤液1中加入__ 溶液(填化学式)。
(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,通入NH3调pH=4时,溶液中c(Fe3+)=__ 。
(4)流程中加入固体X能使Cu2+沉淀,则最适宜的固体X为__ (填字母)。
a.MnS b.ZnS c.Ca(OH)2d.Ba(OH)2
(5)加入氨水和过量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的离子方程式为__ 。
(6)处理锰泥时,H2SO4、FeSO4混合溶液中比值不宜过大,请从节约药品的角度分析,原因是___ 。
(7)若利用100t锰泥制得55tMnCO3,反应中Mn元素的转化率为80.0%,则锰泥中Mn元素的质量分数为__ %(精确到小数点后1位)。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”中的主要成分为PbSO4,其中Pb元素的化合价是
(2)Fe2+能将MnO2还原为Mn2+,该反应的离子方程式:
为检验FeSO4是否被氧化,可往滤液1中加入
(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,通入NH3调pH=4时,溶液中c(Fe3+)=
(4)流程中加入固体X能使Cu2+沉淀,则最适宜的固体X为
a.MnS b.ZnS c.Ca(OH)2d.Ba(OH)2
(5)加入氨水和过量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的离子方程式为
(6)处理锰泥时,H2SO4、FeSO4混合溶液中比值不宜过大,请从节约药品的角度分析,原因是
(7)若利用100t锰泥制得55tMnCO3,反应中Mn元素的转化率为80.0%,则锰泥中Mn元素的质量分数为
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【推荐1】利用含钴废料(主要成分为Co、Ni、Mn、Pb以及、等)制备碳酸钴和硫酸镍晶体的一种工艺流程如图所示:请回答下列问题:
(1)基态Co原子的价电子原子轨道表达式为_______ 。铂钴合金具有较高的永磁性能,其晶胞如图所示,若A点Pt原子的坐标参数为,则B点Pt原子的坐标参数为______ 。(2)“碱浸”时所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和_______ 。“酸浸”时发生反应的总离子方程式为_______ 。
(3)酸浸后滤渣的主要成分为______ 。
(4)“沉锰”时,转化为,则“沉锰”时发生反应的离子方程式为:_______ 。
(5)可以通过电解溶液获得单质Co和较浓的盐酸,其工作原理如图所示:其中膜a和膜b中,属于阳离子交换膜的是______ (填“膜a”或者“膜b”)。阴极的电极方程式为:_______ 。
(1)基态Co原子的价电子原子轨道表达式为
(3)酸浸后滤渣的主要成分为
(4)“沉锰”时,转化为,则“沉锰”时发生反应的离子方程式为:
(5)可以通过电解溶液获得单质Co和较浓的盐酸,其工作原理如图所示:其中膜a和膜b中,属于阳离子交换膜的是
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【推荐2】“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片,镓作为战略性矿产家族新成员,在性质上“类铝”,从砷化镓废料(主要成分为GaAs、Fe2O3和SiO2)中回收镓的工艺流程如图所示:
(1)能提高“酸浸"效率的措施有_______ (任写一条措施)。
(2)“酸浸”过程中发生的主要反应的化学反应方程式为_______ 。
(3)“操作”用到的主要硅酸盐仪器有_______ 、_______ 、酒精灯、烧杯、漏斗等。
(4)“碱浸”过程中,发生的主要反应的离子方程式为_______ ,滤渣Ⅲ的主要成分为_______ 。
(5)GaAs晶胞如图,Ga的价电子排布式为_______ ,距离As最近的Ga原子数为_______ ,若该晶胞参数为anm,则GaAs晶胞的密度为_______ g•cm-3(列出算式)。
(1)能提高“酸浸"效率的措施有
(2)“酸浸”过程中发生的主要反应的化学反应方程式为
(3)“操作”用到的主要硅酸盐仪器有
(4)“碱浸”过程中,发生的主要反应的离子方程式为
(5)GaAs晶胞如图,Ga的价电子排布式为
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解答题-无机推断题
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【推荐3】现有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液,选择适当地试剂除去杂质,得到纯净的NaNO3固体,实验流程如图所示。
(1)沉淀A的主要成分是_______ 、________ (填化学式)。
(2)②中相关的离子方程式为________ ;③中加入过量的Na2CO3溶液的目的是_______ 。
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO3固体,溶液3中肯定含有的杂质是_______ ,为了除去杂质,可向溶液3中加入适量的_______ 溶液。
(1)沉淀A的主要成分是
(2)②中相关的离子方程式为
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO3固体,溶液3中肯定含有的杂质是
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