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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:334 题号:7851839
以方潜矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示:
   
部分化合物的Ksp如下表所示:
物质PbCl2PbSPbCrO4
Ksp1.2×10-59.0×10-291.8×10-14

请回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体可用于工业制备____________
(2)写出“高温还原”的主要化学方程式:____________
(3)“粗铅”的杂质主要有锌,铁,铜,银等,电解精炼时阴极反应式为____________。阳极泥的主要成分为____________
(4)铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止,原因是____________。写出制备PbO2的离子方程式:____________
(5)Pb(NO3)2是强酸弱碱盐,氢硫酸(H2S)是弱酸,向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体是否能产生黑色PbS沉淀____________?(列式计算说明,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15)。
(6)将PbCrO4加入足量硝酸中,部分振荡,观察到主要现象是____________,反应的离子方程式为____________

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】铜冶炼过程产生的粗硫酸镍废液中含有Cu2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、H3AsO3等微粒。工业上以此为原料精制硫酸镍的主要流程如图:

已知:①常温下,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Ni(OH)3]=5.48×10-16;②H3AsO3是一种三元弱酸。
(1)可选择______(填标号)检验粗硫酸镍废液中是否存在Fe2+
A.NaOH溶液            B.硫氰化钾溶液          C.K3[Fe(CN)6]溶液        D.稀硫酸
(2)步骤ii温度不能过高的原因______。写出步骤ii生成沉淀FeAsO4的离子方程式_____
(3)步骤iii加入Na2CO3的目的是______。若不考虑溶液体积的变化,溶液3中c(Fe3+)≤2.6×10-9mol·L-1,溶液2中c(Ni2+)=0.0548mol·L-1,则步骤iii需控制pH的范围为______
(4)步骤iv在加入NaF的同时需调pH约为5,若pH过低,导致沉淀率下降,原因是______
(5)结合图像分析由溶液4得到NiSO4·6H2O的操作是______,过滤、洗涤、干燥。
2023-03-10更新 | 133次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐2】以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2,其他不反应的杂质不考虑)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下:

已知:1.酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+
II.
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出,矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①写出Mn元素基态原子的价层电子排布式:_________________
②Ksp(MnS)______________(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。
③浸锰液中主要的金属阳离子有______________
(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。

①写出“浸银”反应的离子方程式:______________
②解释浸出剂中Cl-、H+的作用:______________
(3)“沉银”过程中需要用铁粉作为还原剂。
①写出“沉银”过程的离子方程式:______________
②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释1分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因:______________
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析这种联合提取银和锰方法的优势:______________
2024-03-25更新 | 135次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)是优秀的水处理剂,具有很强的氧化性,氧化能力优于氯气和臭氧,溶于水中能有效杀灭水中的微生物和藻类,还能氧化分解各种有机、无机污染物,如酚、有机氮、硫化物、氰化物等,而且在整个净化过程中不会产生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物。工业上常用次氯酸钠氧化法和电解法先制得高铁酸钠后再与氢氧化钾饱和溶液反应制备高铁酸钾。
I.电解法采用氢氧化钠作电解质溶液,铁丝网和石墨作电极材料,先制得高铁酸钠,请判断铁丝网作_______极, 阴极产生气体是__________
II.次氯酸钠氧化法制备高铁酸钾简要流程如下:

(1)写出在碱性条件下过程①反应的离子方程式:___________________________________
(2)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为:2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因:______________________________________
(3)K2FeO4溶于水后,会慢慢放出气体,并杀菌消毒,净化水中悬浮杂质,写出它和水反应的离子方程式_______________________________________________________。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用___________(填序号)。
A.H2O                                                     B.稀KOH溶液、异丙醇   
C.KCl溶液、异丙醇                                D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇
(4)K2FeO4溶于水后,会水解生成如下图中的物种,纵坐标表示其分布分数,则下列说法不正确的是________________

A.FeO42−+H2O⇌HFeO4+OH的平衡常数为10−7.4
B.从pH=1到pH=2.6,H2FeO4的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的该溶液中加KOH溶液,反应的离子方程式为HFeO4+ OH= FeO42−+H2O
D.根据图中信息,铁元素有4种存在形态,它们总是可以同时大量存在
(5)可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:
①FeO42+CrO2 +2H2O=CrO42+Fe(OH)3↓+OH
②2CrO42+2H+=Cr2O72+H2O
③Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3+ +7H2O
现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为21.90 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为______________。(保留四位有效数字)
2018-03-07更新 | 399次组卷
共计 平均难度:一般