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1 . 可用于电子工业生产软磁铁氧体,工业上常以电解金属锰阳极渣(主要成分,杂质为)和黄铁矿为原料制备其流程如图。已知:
回答下列问题:
(1)的价层电子排布图_______ ,“酸浸”过程中,滤渣1的主要成分为S、_______ (填化学式)。
(2)“酸浸”过程中、的质量浓度、Mn的浸出率与时间的关系如图所示。①20~80min,浸出Mn元素的主要离子方程式为_______ 。
②80~100min时,浓度上升的原因可能是_______ 。
(3)“沉铁”过程中依次加入的试剂X、Y为_______ (填字母)。
A. B. C.
(4)“滤液”萃取前调,若有机萃取剂用表HR示,则发生萃取的反应可表示为。若,多次萃取后水相中为,则铜的萃取率为_______ (结果保留小数点后一位,溶液体积变化忽略不计)。
(5)利用溶液,用空气氧化法制备。在溶液中滴入一定浓度的氨水,加压通氧气反应7小时制备。写出上述反应的离子方程式:_______ 。
(6)结合图像分析,若要获得晶体的系列操作步骤为加热_______ 得到_______ ℃饱和溶液,_______ ,过滤酒精洗涤,低温干燥。
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
(1)的价层电子排布图
(2)“酸浸”过程中、的质量浓度、Mn的浸出率与时间的关系如图所示。①20~80min,浸出Mn元素的主要离子方程式为
②80~100min时,浓度上升的原因可能是
(3)“沉铁”过程中依次加入的试剂X、Y为
A. B. C.
(4)“滤液”萃取前调,若有机萃取剂用表HR示,则发生萃取的反应可表示为。若,多次萃取后水相中为,则铜的萃取率为
(5)利用溶液,用空气氧化法制备。在溶液中滴入一定浓度的氨水,加压通氧气反应7小时制备。写出上述反应的离子方程式:
(6)结合图像分析,若要获得晶体的系列操作步骤为加热
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2 . 高纯具有强的抗反射、抗氧化、抗老化的特性,可用于光学镀膜等对纯度要求较高的领域.以氟硅酸制备高纯的工艺流程如下:已知:
回答下列问题:
(1)纯不稳定,易分解为和___________ ,但其水溶液可以较稳定存在,能完全电离成和中心原子的配位数为___________ .
(2)在热水中会发生水解,得到两种弱酸和一种盐,写出其发生的化学方程式为______________________ .
(3)若没有“干燥”工序,会导致“热分解”产生的纯度降低,其原因是______________________ .
(4)“热分解”工序若采用直接加热分解的方式,会观察到生成的副产品1熔融包裹着未分解的物质,且发现随着时间延长分解效率增加不明显,解释原因______________________ .
(5)“合成”时,为了提升产品纯度,反应温度应该控制在___________ .
a. b. c.
(6)在的条件下,将副产品2与反应,可制得光导纤维的主要成分,反应的化学方程式为______________________ .
熔点 | 沸点 | 性质 | |
都易水解 | |||
57.6 | |||
1040 | 1537 | ||
194 | 178(升华) |
(1)纯不稳定,易分解为和
(2)在热水中会发生水解,得到两种弱酸和一种盐,写出其发生的化学方程式为
(3)若没有“干燥”工序,会导致“热分解”产生的纯度降低,其原因是
(4)“热分解”工序若采用直接加热分解的方式,会观察到生成的副产品1熔融包裹着未分解的物质,且发现随着时间延长分解效率增加不明显,解释原因
(5)“合成”时,为了提升产品纯度,反应温度应该控制在
a. b. c.
(6)在的条件下,将副产品2与反应,可制得光导纤维的主要成分,反应的化学方程式为
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3 . 是有机合成的重要催化剂,并可用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含及其化合物、等杂质),生产的工艺流程如下:已知:①常温下,部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表:
②溶液用水稀释后可生成沉淀。
(1)“酸浸”时提高浸取率的措施有___________ (写出两条)。
(2)滤渣I的主要成分是___________ (填化学式)。
(3)操作为调节溶液的的最佳范围是___________ ,加入的物质X可以是___________ ( (填字母标号)。
A. B. C. D. 溶液
(4)往滤液中加入食盐并通入可生成,反应I的离子方程式为___________ ;在反应I中加入食盐并加热的目的是___________ 。
(5)实验室可以使用铜电极电解饱和食盐水得到,阳极的电极反应式为___________ 。
物质 | |||
开始沉淀时的 | 1.6 | 3.2 | 5.2 |
完全沉淀时的 | 3.1 | 4.7 | 6.7 |
(1)“酸浸”时提高浸取率的措施有
(2)滤渣I的主要成分是
(3)操作为调节溶液的的最佳范围是
A. B. C. D. 溶液
(4)往滤液中加入食盐并通入可生成,反应I的离子方程式为
(5)实验室可以使用铜电极电解饱和食盐水得到,阳极的电极反应式为
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解题方法
4 . 铅渣由多种氧化物及它们相互结合而形成的化合物、固溶体、共晶混合物所组成。对铅渣进行综合利用,回收其中的有价金属(Cu、Fe、Pb、Zn、Sb)的部分工艺流程如下:已知:①常温下,,,。
②金属离子浓度等于时,可认为其恰好沉淀完全。
(1)Sb元素的原子序数为51,与氮元素同主族,其基态电子排布式为[Kr]___________ 。
(2)“还原焙烧”时,发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)挥发烟尘中的主要氧化物为。“转化”过程中,发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)“氧化酸浸”过程中,若将物质的量为2mol的合金(其中Cu与Sb物质的量之比为)氧化,至少需要的物质的量为___________ mol(用含a、b的式子表示)。
(5)“过滤洗涤”过程中,加入酒石酸(分子式为,结构简式)发生如下反应:;。
①上述两个配合物中,提供孤对电子的元素为___________ (填元素符号)。
②“过滤洗涤”时,用酒石酸稀溶液洗涤滤渣而不用水。用酒石酸稀溶液洗涤可减少金属离子的损失,原因为___________ 。
(6)“沉锑”过程中,锑恰好沉淀完全时,溶液中___________ 。
②金属离子浓度等于时,可认为其恰好沉淀完全。
(1)Sb元素的原子序数为51,与氮元素同主族,其基态电子排布式为[Kr]
(2)“还原焙烧”时,发生反应的化学方程式为
(3)挥发烟尘中的主要氧化物为。“转化”过程中,发生反应的离子方程式为
(4)“氧化酸浸”过程中,若将物质的量为2mol的合金(其中Cu与Sb物质的量之比为)氧化,至少需要的物质的量为
(5)“过滤洗涤”过程中,加入酒石酸(分子式为,结构简式)发生如下反应:;。
①上述两个配合物中,提供孤对电子的元素为
②“过滤洗涤”时,用酒石酸稀溶液洗涤滤渣而不用水。用酒石酸稀溶液洗涤可减少金属离子的损失,原因为
(6)“沉锑”过程中,锑恰好沉淀完全时,溶液中
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5 . 无色、有刺激性气味,常温常压下为液态,沸点57.5℃。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:回答下列问题:
(1)Co属于元素周期表___________ 区(填“s”“p”或“d”),基态Co原子核外电子共有___________ 种不同的空间运动状态。
(2)已知烧渣是LiCl、和的混合物,则“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用的实验方法名称是___________ 。
(4)常温下,已知,钴离子沉淀完全时,则“沉钴”时应控制pH≥___________ 。(已知:,结果保留两位小数)
(5)极易水解,生成中间体()和第一步水解产物(OH)的机理如下:①写出用足量NaOH溶液处理残留的离子方程式:___________ ;
②比易水解的原因可能是___________ (答一点即可)。
(6)已知与分子结构相似,与互溶,极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧___________ (填序号),先馏出的物质为___________ 。
(1)Co属于元素周期表
(2)已知烧渣是LiCl、和的混合物,则“焙烧”时发生反应的化学方程式为
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用的实验方法名称是
(4)常温下,已知,钴离子沉淀完全时,则“沉钴”时应控制pH≥
(5)极易水解,生成中间体()和第一步水解产物(OH)的机理如下:①写出用足量NaOH溶液处理残留的离子方程式:
②比易水解的原因可能是
(6)已知与分子结构相似,与互溶,极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧
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解题方法
6 . 以为载体的钯催化剂常用于石化行业加氢催化裂化过程中,工业上以失活后的废催化剂(主要含有Pd、,还有少量PdO、、C)为原料制备氯化钯的流程如下:已知:PdO性质稳定,难溶于水、盐酸。
(1)“氯化浸出”前必须“焙烧”去除废催化剂表面积碳,原因是_______ ,焙烧时间过长,“氯化浸出”率下降,可能的原因是_______ 。
(2)中Cl原子的杂化类型是_______ ,“氯化浸出”时,若盐酸浓度过高,可能发生的副反应离子方程式为_______ 。
(3)滤渣1主要成分为_______ ,已知,若要使溶液中不高于,则应加入氨水使pH不低于_______ 。
(4)工业上也可用还原制取海绵Pd,该历程对环境友好。该反应的化学方程式为_______ 。
(5)工业上测定Pd含量的原理为:试样用硝酸及盐酸溶解后,加过量EDTA络合钯,用锌标准溶液滴定过剩的EDTA.具体步聚如下:
I.标定锌标准溶液对钯的滴定度:
a.吸取25mLEDTA溶液置于烧杯中,滴加4~5滴盐酸,加适量水,用锌标准溶液滴定至终点,消耗锌标准溶液。
b.吸取15mL含0.0010gPd的Pd标准溶液于烧杯中,加入25mLEDTA溶液,加适量水用锌标准溶液滴定至试液由黄色变成紫红色为终点,消耗锌标准溶液。
Ⅱ.滴定式样:
称取0.1000g试样置于烧杯中,加适量硝酸及盐酸充分溶解并作妥善处理,加入25mLEDT溶液,用锌标准溶液滴定至终点,消耗锌标准溶液VmL。则试样中Pd的质量分数为_______ %(用含V、、的式子表示)。
(1)“氯化浸出”前必须“焙烧”去除废催化剂表面积碳,原因是
(2)中Cl原子的杂化类型是
(3)滤渣1主要成分为
(4)工业上也可用还原制取海绵Pd,该历程对环境友好。该反应的化学方程式为
(5)工业上测定Pd含量的原理为:试样用硝酸及盐酸溶解后,加过量EDTA络合钯,用锌标准溶液滴定过剩的EDTA.具体步聚如下:
I.标定锌标准溶液对钯的滴定度:
a.吸取25mLEDTA溶液置于烧杯中,滴加4~5滴盐酸,加适量水,用锌标准溶液滴定至终点,消耗锌标准溶液。
b.吸取15mL含0.0010gPd的Pd标准溶液于烧杯中,加入25mLEDTA溶液,加适量水用锌标准溶液滴定至试液由黄色变成紫红色为终点,消耗锌标准溶液。
Ⅱ.滴定式样:
称取0.1000g试样置于烧杯中,加适量硝酸及盐酸充分溶解并作妥善处理,加入25mLEDT溶液,用锌标准溶液滴定至终点,消耗锌标准溶液VmL。则试样中Pd的质量分数为
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7 . 从某工厂铜电解车间产生的难溶副产物黑铜泥(主要成分为和)和废水车间产生的含砷废渣(主要成分为)中回收铜和砷的一种流程示意图如下。已知:沉铜过程主要发生反应;易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小。
(1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时,浸出速率反而会下降,原因是___________ 。
(2)和被氧化为和。被氧化的离子方程式为___________ 。
(3)沉铜前,需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。稀释倍数较小时,滤渣2中As含量较高的原因是___________ 。
(4)上述流程中可循环使用的物质是___________ 。
(5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。
ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解;
ⅱ.加入适量乙酸铅溶液,消除-2价硫的干扰;
ⅲ.用稀硫酸调pH=8,加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液;
ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定,将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时,消耗碘标准溶液VmL。
已知:样品中砷只以+3价的形式存在。
①若样品中有-2价硫,没有步骤ⅱ,测定结果将___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②样品中砷的质量分数为___________ 。
③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠,能保持滴定过程中溶液pH基本稳定,结合化学用语解释原因___________ 。
(1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时,浸出速率反而会下降,原因是
(2)和被氧化为和。被氧化的离子方程式为
(3)沉铜前,需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。稀释倍数较小时,滤渣2中As含量较高的原因是
(4)上述流程中可循环使用的物质是
(5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。
ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解;
ⅱ.加入适量乙酸铅溶液,消除-2价硫的干扰;
ⅲ.用稀硫酸调pH=8,加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液;
ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定,将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时,消耗碘标准溶液VmL。
已知:样品中砷只以+3价的形式存在。
①若样品中有-2价硫,没有步骤ⅱ,测定结果将
②样品中砷的质量分数为
③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠,能保持滴定过程中溶液pH基本稳定,结合化学用语解释原因
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8 . 碳酸锂是制备锂电池的重要原料。一种由α—锂辉石(主要成分可用表示,还含有Al、Fe和Mn元素的氧化物)制备电池级碳酸锂的工艺流程如下:已知:常温下,各离子沉淀pH范围:
回答下列问题:
(1)“煅烧”过程中转化为,写出与生石灰反应的化学反应方程式_______ 。
(2)硫酸作为浸取酸时需要加入少量硝酸,其作用是_______ ;“调节pH”步骤应当控制的pH范围为_______ ,
(3)写出“除锰”过程中的离子反应方程式_______ 。若“除钙”后滤液中Li+浓度为0.2mol/L,则该步骤后浓度应该低于_______ mol/L。
(4)已知、的溶解度(g/100g水)如下表所示:
“沉锂”后应该选择_______ ℃(选填“20”、“50”和“80”)蒸馏水洗涤,写出检验沉淀是否洗涤干净的操作_______ 。
(5)“沉锂”后所得碳酸锂再次经过“碳化”—“热解”步骤的目的是_______ 。将碳酸锂与混合,在空气中焙烧可制备电池阴极材料,写出其化学反应方程式_______ 。
离子 | ||||
开始沉淀pH | 7.6 | 2.7 | 3.8 | 8.3 |
沉淀完全pH | 9.7 | 3.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)“煅烧”过程中转化为,写出与生石灰反应的化学反应方程式
(2)硫酸作为浸取酸时需要加入少量硝酸,其作用是
(3)写出“除锰”过程中的离子反应方程式
(4)已知、的溶解度(g/100g水)如下表所示:
T/℃ | 20 | 50 | 80 |
1.33 | 1.10 | 0.85 | |
34.2 | 32.5 | 30.7 |
(5)“沉锂”后所得碳酸锂再次经过“碳化”—“热解”步骤的目的是
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9 . 锆是一种稀有金属,广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂(主要含,还含有少量Cr、Fe、Hf等元素)为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下:已知:①“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、;
②25℃时,,;
③部分氯化物的沸点数据如表所示:
回答下列问题:
(1)“碱熔”时有生成,则发生反应的化学方程式为______ ,温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示,应采取的条件为______ 。(2)“萃取”时除去的杂质元素为______ ,流程中可循环利用的物质除TOPO外,还有______ (填化学式)。
(3)“氨沉”时产物为、和,反应结束后溶液中,则______ ,“滤液2”中主要成分是______ (填化学式)。
(4)“煅烧”时分解生成,“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为______ ,氯化反应结束通入,目的是______ 。
②25℃时,,;
③部分氯化物的沸点数据如表所示:
物质 | ||||
沸点/℃ | 331 | 1300 | 316 | 700 |
(1)“碱熔”时有生成,则发生反应的化学方程式为
(3)“氨沉”时产物为、和,反应结束后溶液中,则
(4)“煅烧”时分解生成,“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为
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解题方法
10 . 用软锰矿(,含、杂质)和方铅矿(PbS含少量FeS)为原料制备电极材料的工艺流程如下:已知:,,
有关离子沉淀时的pH:
回答下列问题:
(1)“滤渣1”除了S、外,还有___________ (填化学式)。
(2)“试剂a”可以选用___________ (填标号),“除杂”应调pH范围是___________ 。
A.NaClO B. C. D.NaOH
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)“沉锰”后上层清液中___________ 。
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________ 。
(6)碳酸锰在空气中加热,固体残留率随温度变化如图。碳酸锰在300℃时已完全脱碳,则B点对应的物质的化学式为___________ 。
有关离子沉淀时的pH:
开始沉淀时 | 8.3 | 7.6 | 2.7 | 3.0 |
沉淀完全时 | 9.8 | 9.6 | 3.7 | 4.7 |
(1)“滤渣1”除了S、外,还有
(2)“试剂a”可以选用
A.NaClO B. C. D.NaOH
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为
(4)“沉锰”后上层清液中
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为
(6)碳酸锰在空气中加热,固体残留率随温度变化如图。碳酸锰在300℃时已完全脱碳,则B点对应的物质的化学式为
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