某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
(1)酸浸后加入H2O2的目的是__ ,调pH的最适宜范围为__ 。
(2)调pH过程中加入的试剂最好是__ 。
A.NaOH B.CuO C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3
(3)煮沸CuSO4溶液的原因是__ 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式__ 。
(4)过滤后的沉淀表面通常附着有一些杂质离子,为得到纯净产物,需要进行洗涤,确定沉淀洗涤干净的操作及现象是__ 。
(5)称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol﹒L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有关的化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。计算该CuCl样品的质量分数___ 。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH | 2.3 | 7.6 | 4.4 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.7 | 6.4 |
(1)酸浸后加入H2O2的目的是
(2)调pH过程中加入的试剂最好是
A.NaOH B.CuO C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3
(3)煮沸CuSO4溶液的原因是
(4)过滤后的沉淀表面通常附着有一些杂质离子,为得到纯净产物,需要进行洗涤,确定沉淀洗涤干净的操作及现象是
(5)称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol﹒L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有关的化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。计算该CuCl样品的质量分数
更新时间:2020-03-01 16:56:46
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【推荐1】市政污泥含大量金属(Cu、Zn、Ni、Fe、Ag等),不经处理直接填埋会对环境造成严重的污染。市政污泥的综合利用能够使其得到科学、妥善的处置,并可以作为资源再次被我们利用,同时可以带来一定的经济价值。某科研团队利用市政污泥回收皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下:
已知:“沉铁”时若pH过高,会产生具有较强吸附性的氢氧化铁胶状沉淀。回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有___________ (任写一条)。
(2)“一系列操作”主要包括___________ 、___________ 、过滤、洗涤,干燥。
(3)用锌粉除铜、镍时,先除去铜,然后分离再置换除镍,用锌粉直接置换速率极慢,目前采用“锑盐净化法”,即置换时在酸性含Ni2+溶液中同时加入锌粉和Sb2O3,得到金属Ni和Sb的混合物,该混合物可表示为NiSb,形成NiSb的离子方程式为___________ 。
(4)“浸渣”中含有Ag2S,经一系列处理得Ag(NH3)2Cl(可溶于水,电离成[Ag(NH3)2]+和Cl-},用肼(N2H4)还原Ag(NH3)2Cl得到单质银,N2H4的氧化产物为N2,写出该反应的离子方程式:_______ ,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ 。
(5)浸出液中含有Fe2+,“沉铁”步骤中发生反应的离子方程式为_______ 。pH对不同金属沉出率的影响如图所示,则“沉铁’时最合理的pH约为_______ 。在pH<6时,Zn2+、Cu2+、Ni2+在溶液中以离子形式存在,但是有铁离子存在时,pH升高,Zn、Cu、Ni损失率均升高,原因可能是_______ 。
已知:“沉铁”时若pH过高,会产生具有较强吸附性的氢氧化铁胶状沉淀。回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有
(2)“一系列操作”主要包括
(3)用锌粉除铜、镍时,先除去铜,然后分离再置换除镍,用锌粉直接置换速率极慢,目前采用“锑盐净化法”,即置换时在酸性含Ni2+溶液中同时加入锌粉和Sb2O3,得到金属Ni和Sb的混合物,该混合物可表示为NiSb,形成NiSb的离子方程式为
(4)“浸渣”中含有Ag2S,经一系列处理得Ag(NH3)2Cl(可溶于水,电离成[Ag(NH3)2]+和Cl-},用肼(N2H4)还原Ag(NH3)2Cl得到单质银,N2H4的氧化产物为N2,写出该反应的离子方程式:
(5)浸出液中含有Fe2+,“沉铁”步骤中发生反应的离子方程式为
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【推荐2】工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)的流程如图:
(1)FeO属于碱性氧化物,写出FeO与硫酸反应的化学方程式____________
(2)FeCl3可用于作净水剂,是因为其溶于水能形成Fe(OH)3胶体具有___ 性,FeCl3溶液中分散质粒子的直径______ (填“>”或“<”)m。
(3)“转化”是为了将溶液中的Fe2(SO4)3转化为FeSO4。一种方法是向溶液中加入铁粉,铁粉与Fe2(SO4)3发生化合反应生成FeSO4,该反应的化学方程式是_______ ,该反应中化合价升高的元素是_____ ,化合价降低的元素是_____ 。另一种方法是向溶液中通入SO2,发生反应Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,该反应属于_______ (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。Fe2(SO4)3的电离方程式为_________ 。
(4)“过滤”所用到的玻璃仪器有__________ 。
(1)FeO属于碱性氧化物,写出FeO与硫酸反应的化学方程式
(2)FeCl3可用于作净水剂,是因为其溶于水能形成Fe(OH)3胶体具有
(3)“转化”是为了将溶液中的Fe2(SO4)3转化为FeSO4。一种方法是向溶液中加入铁粉,铁粉与Fe2(SO4)3发生化合反应生成FeSO4,该反应的化学方程式是
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解题方法
【推荐3】黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用黄铁矿烧渣为原料制备高档颜料—铁红(Fe2O3)的流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”时所添加的最佳还原剂是________ (填序号)。
a.焦炭 b.硫黄 c.镁粉 d.锌粉
(2)“过滤1”后的滤液中溶质的主要成分是________________ (填化学式)。
(3)“沉淀反应”时不宜混入过多空气,其原因为______________________ (用离子方程式表示)。
(4)为检验FeCO3是否洗涤干净,可以向最后一次洗涤液中滴加________ 溶液。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成铁红和另一种氧化物,反应的化学方程式为________ 。
(6)现有黄铁矿烧渣500t,铁元素的质量分数为16.8%,经过一系列转化后,得到90t铁红,该产品的产率为________ 。(提示:)
回答下列问题:
(1)“焙烧”时所添加的最佳还原剂是
a.焦炭 b.硫黄 c.镁粉 d.锌粉
(2)“过滤1”后的滤液中溶质的主要成分是
(3)“沉淀反应”时不宜混入过多空气,其原因为
(4)为检验FeCO3是否洗涤干净,可以向最后一次洗涤液中滴加
(5)在空气中煅烧FeCO3生成铁红和另一种氧化物,反应的化学方程式为
(6)现有黄铁矿烧渣500t,铁元素的质量分数为16.8%,经过一系列转化后,得到90t铁红,该产品的产率为
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【推荐1】海带中含有碘元素,从海带中提取碘的实验过程如下图。
(1)步骤①一定不会用到下列仪器中的___________ 。
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚
(2)步骤④选用的试剂为氯水,则该反应的离子方程式为___________ ;检验该步骤中有生成的方法是___________ 。
(3)步骤⑤包含以下四个过程。
①过程Ⅰ使用的___________ (填“能”或“不能”)用乙醇代替。
②过程Ⅱ中与浓NaOH溶液反应的离子方程式为___________ 。
③过程Ⅲ中化合价发生变化的元素为___________ (填元素符号)。
④过程Ⅳ的操作名称为___________ 。
(1)步骤①一定不会用到下列仪器中的
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚
(2)步骤④选用的试剂为氯水,则该反应的离子方程式为
(3)步骤⑤包含以下四个过程。
①过程Ⅰ使用的
②过程Ⅱ中与浓NaOH溶液反应的离子方程式为
③过程Ⅲ中化合价发生变化的元素为
④过程Ⅳ的操作名称为
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【推荐2】回收废弃锂离子电池中的有价物质对工业可持续发展非常重要。利用对废弃的锂离子电池正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺流程如图所示:已知:①
②的溶解度曲线如图所示:回答下列问题:
(1)“烧渣”是、利的混合物,“氯化焙烧”时的化学方程式为_______ 。
(2)常温下,“沉钻”过程中为了使沉淀完全,溶液的应该不低于_______ [已知:,时,可认为沉淀完全]。
(3)为提高的析出量和纯度,“沉锂”后进行的操作依次为_______ 、_______ 、洗涤、干燥。
(4)该工艺流程中可循环利用的物质有_______ (填化学式)。
(5)“煅烧”过程中生成的化学方程式为_______ 。
(6)“焙烧”过程中固体残留率(固体残留率)随温度的变化如图1所示。为了获得纯净的,则该步骤应该控制的温度为_______(填字母)。 图1
(7)晶体结构属于六方晶系,其晶体结构如图2所示,若阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为_______ (用含、、的代数式表示)。
②的溶解度曲线如图所示:回答下列问题:
(1)“烧渣”是、利的混合物,“氯化焙烧”时的化学方程式为
(2)常温下,“沉钻”过程中为了使沉淀完全,溶液的应该不低于
(3)为提高的析出量和纯度,“沉锂”后进行的操作依次为
(4)该工艺流程中可循环利用的物质有
(5)“煅烧”过程中生成的化学方程式为
(6)“焙烧”过程中固体残留率(固体残留率)随温度的变化如图1所示。为了获得纯净的,则该步骤应该控制的温度为_______(填字母)。 图1
A. | B. | C. | D.以上 |
(7)晶体结构属于六方晶系,其晶体结构如图2所示,若阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为
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【推荐3】以橄榄石(主要成分是Mg9FeSi5O20)等为原料固定CO2并生产硅胶、碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]的部分工艺流程如图所示:
(1)Mg9FeSi5O20中铁的化合价为_ ,为提高镁的浸出率 ,可采取的两种主要措施是_ ,渣料Ⅱ的成分是___ 。
(2)若试剂c是氯碱工业中生成的某种气体 ,写出加入c后反应的离子方程式___ ,试剂d的用途是调节溶液pH ,其成分是____ ,余液中溶质的主要成分是___ 。
(3)操作Ⅰ的内容是___________ ,若固碳后溶液中的阴离子主要为CO ,写出生成碱式碳酸镁的离子方程式____ 。
(1)Mg9FeSi5O20中铁的化合价为
(2)若试剂c是氯碱工业中生成的某种气体 ,写出加入c后反应的离子方程式
(3)操作Ⅰ的内容是
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【推荐1】单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅接触水会发生化学反应;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式___________ ,D中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)A中g管的作用是___________ ,装置C中的试剂是___________ ,作用是___________ 。
(3)过量的氯气可以用石灰乳来处理,请写出该反应的化学方程式___________ 。
相关信息如下:
a.四氯化硅接触水会发生化学反应;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | |||||
沸点 | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
熔点 | - | - | - | ||
升华温度 | - | - | 180 | 300 | 162 |
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式
(2)A中g管的作用是
(3)过量的氯气可以用石灰乳来处理,请写出该反应的化学方程式
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【推荐2】铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
Ⅰ.工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等)制备绿矾的流程如下:
(1)滤液Ⅰ中的溶质除NaOH外还有_______ 。
(2)向滤渣Ⅰ中加入过量的试剂a为_______ ,试剂b要加入过量,试剂b为_______ 。
(3)操作④隔绝空气的目的是_______ 。
(4)操作①②③中所需的玻璃仪器是_______ 。
Ⅱ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(5)干法制备高铁酸钠的主要反应为:,该反应中Na2O2是_______ (填氧化剂、还原剂),Na2O2与反应的化学反应方程式为_______ 。
(6)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:。
①碱性条件下,氧化剂和还原剂按物质的量之比为3∶2发生反应,写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:_______ 。
②若反应过程中转移了0.3mol电子,则还原产物的物质的量为_______ mol。
Ⅰ.工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等)制备绿矾的流程如下:
(1)滤液Ⅰ中的溶质除NaOH外还有
(2)向滤渣Ⅰ中加入过量的试剂a为
(3)操作④隔绝空气的目的是
(4)操作①②③中所需的玻璃仪器是
Ⅱ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(5)干法制备高铁酸钠的主要反应为:,该反应中Na2O2是
(6)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:。
①碱性条件下,氧化剂和还原剂按物质的量之比为3∶2发生反应,写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:
②若反应过程中转移了0.3mol电子,则还原产物的物质的量为
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【推荐3】钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前使用最广泛的白色颜料。纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2的流程如下:
(1)S在元素周期表中的位置是_______
(2)步骤②加Fe的目的是(用离子方程式表示)________ ;步骤③冷却的目的是_____ 。
(3)步骤②③④中,均需用到的操作是________ 。煅烧操作中用到的主要仪器是__________ 。
(4)由TiO2制取单质钛(所加试剂均过量),涉及的步骤如下:
写出制备TiCl4的化学方程式_______ 。
(5)TiO2可用作甲烷燃料电池的催化剂载体,该电池以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极。写出负极上的电极反应式___________ 。
(1)S在元素周期表中的位置是
(2)步骤②加Fe的目的是(用离子方程式表示)
(3)步骤②③④中,均需用到的操作是
(4)由TiO2制取单质钛(所加试剂均过量),涉及的步骤如下:
写出制备TiCl4的化学方程式
(5)TiO2可用作甲烷燃料电池的催化剂载体,该电池以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极。写出负极上的电极反应式
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