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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:565 题号:9079395
硫酸镍(NiSO4)是一种重要的化工原料,广泛应用于电镀、医药、印染等工业。以含镍废催化剂(主要含Ni及少量的Al、Al2O3、Fe和其它不溶于酸、碱的杂质)为原料生产NiSO4·7H2O晶体的两种工艺流程如下:
流程一:

流程二:

已知:部分金属氢氧化物的Ksp近似值如下表所示:
化学式Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2
Ksp近似值1017103910341015
回答下列问题:
(1)流程一中所用酸A和流程二中所用酸X___________(填“相同”或“不相同”);流程一中滤渣C和流程二中滤渣II___________(填“相同”或“不相同”)。流程二中滤渣I是___________
(2)流程一中“碱浸”时发生反应的离子方程式为____________________________________
(3)流程二中“净化除杂”包含了两步操作过程:第一步,加入氧化剂H2O2,发生反应的离子方程式是____________________________________________;第二步,调节溶液的pH。
(4)分析比较流程一中操作B和流程二中操作Y后,回答操作Y是______________________、过滤、洗涤、干燥,即得产物。
(5)由已知信息列式计算:常温下,Ni2完全沉淀时的pH值___________

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【推荐1】某补铁剂的主要成分是硫酸亚铁(),说明书中建议“本品与维生素C同服”。为探究其原理,用放置7天的溶液(pH略大于3)进行下列实验。
资料:维生素C()又称抗坏血酸,将溶于水,其溶液呈酸性
Ⅰ.检验铁元素的价态

实验序号

试管中的试剂

实验操作及现象

2mL放置后的溶液

滴加5滴KSCN溶液后,溶液变为浅红色

2mL放置后的溶液,0.1g维生素C维生素C溶解,溶液,滴加5滴KSCN溶液后,溶液近乎无色
(1)ⅰ中观察到_____________,说明溶液中存在。由ⅱ中溶液近乎无色可以推测维生素C与发生了反应:,该反应的还原剂是_____________
(2)ⅰ中与溶液滴加KSCN溶液后变浅红色相关的2个离子反应方程式为__________
(3)经分析ⅱ中检验方案不严谨,应考虑pH对反应的影响,依据是_______________
Ⅱ.探究pH对ⅱ中反应的影响
补充实验如下,继续探究pH对ⅱ中反应的影响。

实验序号

试剂

实验操作及现象

滴加5滴KSCN溶液后,溶液变为浅红色,浅红色比ⅰ中加深
(4)试剂a为_____________,由实验现象可得结论:pH对与SCN的显色反应有影响。
(5)分析实验ⅰ~ⅲ,下列说法合理的是_____________(填序号)。
a.维生素C具有氧化性和酸性
b.同服维生素C可减缓补铁剂中被氧化
c.使用KSCN检验时,宜先将溶液酸化
2023-04-27更新 | 307次组卷
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【推荐2】新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如下:


有关物质的溶度积常数
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2
Ksp8.0×10-164.0×l0-384.5×10-331.9×l0-13

(1)已知,锂电池放电正极的电极反应为:LiMn2O4+e-+Li+= Li2Mn2O4,则锂电池正极材料锰酸锂中,锰元素的化合价为________
(2)流程中,FeSO4的作用是_______,MnO的作用是_________,当滤液中的pH为6时,滤液中所含铝离子的浓度为___________
(3)采用下图装置电解,离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室,两室的溶液分别为硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液,则阴极室中的溶液为________;电解产生的MnO2沉积在电极上,该电极反应式为_________


(4)若将上述装置中的硫酸钠溶液换为软锰矿的矿浆,并加入适量的硫酸铁及硫酸,可一次性完成软锰矿的浸出反应与电解沉积MnO2反应,电解时,Fe3+先放电生成Fe2+,产生的Fe2+再与矿浆中的 MnO2反应,周而复始,直至矿浆中的MnO2完全浸出。则Fe2+与矿浆中MnO2反应的离子方程式为__________
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式___________
2017-03-13更新 | 554次组卷
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【推荐3】铊(Tl)在工业中的用途非常广泛,其中铊锡合金可作超导材料:铊镉合金是原子能工业中的重要材料。铊主要从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分PbO、ZnO、Fe2O3、 FeO、Tl2O等)中提炼,具体工艺流程如图。

已知:萃取剂选用对铊有很高选择性的酰胺类萃取剂CH3CONR2的二乙苯溶液,萃取过程的反应原理为H+ +CH3CONR2+TlCl [CH3CONR2H]TlCl4
回答下列问题:
(1)浸取过程中硫酸的作用除了酸化提供H+,另一作用为_______
(2)在实验室中,“萃取”过程使用的玻璃仪器有烧杯,还有_______,用平衡移动解释“反萃取”过程的原理和目的_______
(3)“还原、氧化、沉淀”过程中生成TlCl,该反应的离子方程式为_______,为提高经济效益充分利用原料,该反应的滤液可加入_______步骤循环使用最合适。
(4)Tl+对人体毒性很大,难溶盐KFe[Fe(CN)6]可通过离子交换治疗Tl2SO4中毒,将其转化为沉淀同时生成K2SO4溶液,写出治疗Tl2SO4中毒的离子方程式:_______
(5)电解Tl2SO4溶液制备金属Tl的装置如图所示。石墨(C)上电极反应式为_______
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