專題跟蹤檢測(cè)(八)工藝流程綜合題

1、專題跟蹤檢測(cè)（八）工藝流程綜合題A 卷 基礎(chǔ)保分練1綠水青山就是金山銀山，某工廠為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，建設(shè)美麗中國(guó)的目標(biāo)，將煙道氣中的一種常見(jiàn)氣體 SOx 和含 Ca(OH) 2、 NaOH 的廢堿液作用，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化，最終得到石膏 (CaSO 42H 2O) 和過(guò)二硫酸鈉 (Na 2S2O 8)。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要流程如圖 1 所示：(1)SO x 中 x _，操作 a 的名稱是 _ 。廢堿液經(jīng)操作a 得到的固體為_(kāi)(填化學(xué)式 )。(2) 向溶液中通入足量空氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) 。(3) 已知用惰性電極電解飽和Na 2SO4 溶液可生成 S2O 28，其電解裝置如圖2 所示。下列說(shuō)法不正確的是

2、_(填字母 )。A陽(yáng)極的電極反應(yīng)式有2SO24 2e =S2O28 、 4OH 4e=O 2 2H 2OB電解一段時(shí)間后，陰極附近溶液的pH 減小C電解過(guò)程中，陽(yáng)極產(chǎn)生微量能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI 試紙變藍(lán)的有色單質(zhì)氣體，該氣體可能是 O3D若制取 1 mol Na 2S2O8 且陽(yáng)極有11.2 L O 2(標(biāo)準(zhǔn)狀況 )生成時(shí)，陰極產(chǎn)生H 2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 44.8 L(4) 一定條件下， S8(s)、O 2(g)和 NaOH(s) 反應(yīng)過(guò)程中的能量變化關(guān)系如圖3所示(圖 3中a、 b 均大于 0)，請(qǐng)寫出 1 mol S8(s)完全燃燒的熱化學(xué)方程式：_ 。解析： 由圖 1 可知， 經(jīng)操

3、作 a 后得到固體 和溶液 ，所以操作a 為過(guò)濾， 固體 與空氣和 H 2O 反應(yīng)得到石膏， 固體為 CaSO 3，則 SOx 中 x 2。(2) 溶液 中溶質(zhì)主要為Na 2SO3，通入足量空氣發(fā)生反應(yīng)2Na2SO3 O2=2Na 2SO4。 (3)由圖 2 可知，陽(yáng)極失去電子，電極反應(yīng)式有22e2、4OH 2H2， 項(xiàng)正確； 陰極是得到電2SO42 84e=O2H=S OOA子生成 H 2，故電解一段時(shí)間后，陰極附近溶液的pH 增大， B 項(xiàng)錯(cuò)誤；能使?jié)駶?rùn)的淀粉 -KI試紙變藍(lán)的氣體具有氧化性，且該氣體為有色單質(zhì)，可能是O 3， C 項(xiàng)正確；生成 1 mol2 28 失去 2 mol 電子，

4、生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O 2 失去 2 mol 電子，則 H 共得到 4 molNa S O電子生成 2 mol 氫氣，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為44.8 L ，D 項(xiàng)正確。(4)由圖 3 可得 1 mol S8(s)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為S88O2(g)=8SO2(g)H 1。(s)8(ab)kJ mol答案： (1)2過(guò)濾CaSO 3(2)2Na 2SO3 O 2=2Na2 SO4(3)B(4)S8(s) 8O 2(g)=8SO2 (g)H 8(a b)kJ mol 12鎳及其化合物在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。某實(shí)驗(yàn)室用工業(yè)廢棄的NiO 催化劑 (含有Fe2O 3、 CaO 、 CuO 、

5、 BaO 等雜質(zhì) ) 為原料制備 Ni2O3 的實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：常溫時(shí) Ksp(CaF 11 363不能氧化Ni2。2) 2.7 10， Ksp(CuS) 1.0 10； Fe有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 如下表所示：氫氧化物Fe(OH) 3Fe(OH) 2Ni(OH) 2開(kāi)始沉淀的pH1.56.57.7完全沉淀的pH3.79.79.2(1) 調(diào)節(jié) pH 最低值為 _。(2) 加入 H 2O2 的目的是 _( 用離子方程式表示 )。(3)“電解”制備 NiOOH時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi) 。(4)加入 NaF 的目的是除去1。Ca 2，當(dāng) c(F) 0.001 mol L1時(shí)，

6、c(Ca 2) _ mol L(5) 為了探究操作 A 中發(fā)生的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：寫出 B 中反應(yīng)的離子方程式：_ 。為了檢驗(yàn)B 中生成了FeCl 2，取少量B 中溶液于試管，滴加下列試劑_(填字母 )。A酸化的雙氧水B酸性高錳酸鉀溶液C K3Fe(CN) 6 溶液D加入氯水、 KSCN 溶液有人認(rèn)為用燃燒法處理尾氣，你是否同意？答：_(填“同意”或“不同意”)，簡(jiǎn)述理由： _ 。如果 C 中盛裝 100 mL 0.05 mol L 1CuSO 4 溶液，通入 H 2S 恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生黑色沉淀。過(guò)濾，得到濾液的pH 為 _(不考慮體積變化 )。解析： (1)調(diào)節(jié) pH使 Fe3 完全沉淀

7、而不能使Ni 2沉淀，所以 pH 最低值為 3.7。 (2) 加入 H 22 將 Fe2 氧化為Fe3。(3)陽(yáng)極上鎳離子被氧化，OH 參與反應(yīng)生成NiOOH 和 H 2O。O(4) c(Ca2 Ksp CaF 2 2.7 1011 1 2.7 10 5 1 。 (5) 硫化氫是強(qiáng)還原)21.0 103 2 mol Lmol Lc F 劑，會(huì)還原 Fe3 。在 Cl 存在下， 用鐵氰化鉀檢驗(yàn)Fe2，因?yàn)槁入x子可能還原高錳酸鉀，干擾 Fe2的檢驗(yàn)；溶液中可能有未反應(yīng)的Fe3，不能選 A、 D 項(xiàng)。 如果用燃燒法處理硫化氫，會(huì)造成二次污染。 H2 2H，所得溶液中 c(H)1，2S Cu=CuS0

8、.1 mol LpH lg c(H ) lg 0.1 1。答案： (1)3.7(2)2Fe 2 2H H 2O 2=2Fe3 2H 2O(3)Ni 2 e 3OH =NiOOH H 2O(4)2.7 105(5) 2Fe3 H 2S=S 2Fe2 2H C 不同意H 2S 燃燒產(chǎn)生污染物 SO2 13(2018 州質(zhì)檢福)目前世界上新建的金礦中約有80% 都采用氰化法提金。某工廠利用鋅冶煉渣回收金、銀等貴金屬的流程如圖所示：已知： HCN有劇毒， Ka(HCN) 5 10 10；Au 2CN Au(CN) 2 ，平衡常數(shù)K1 1038。(1) 磨礦細(xì)度對(duì)浸出率的影響如圖所示，依據(jù)浸出率應(yīng)選擇磨

9、礦細(xì)度_為宜。(2) 生產(chǎn)中用生石灰調(diào)節(jié)礦泥pH 11.5，其目的之一是阻止溶液中的氰化物轉(zhuǎn)化為HCN而揮發(fā)，其作用原理是_( 用離子方程式表示)。(3) “氰化”環(huán)節(jié)，是以NaCN溶液浸取調(diào)節(jié)pH 的礦泥，敞口放置，將Au 轉(zhuǎn)化為Na Au(CN) 2 。其化學(xué)方程式為_(kāi) 。“氰化”環(huán)節(jié)中，金的溶解速率在80 時(shí)達(dá)到最大值，但生產(chǎn)中控制反應(yīng)液的溫度在 10 20 ，原因是 _(答一點(diǎn)即可 )。已知 2H Au(CN) 2 Au 2HCN ，該反應(yīng)的 K _。(4) 用鋅還原 NaAu(CN) 2 生成金，消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(5) 氰化物有劇毒，經(jīng)合理處理就可以基本消除對(duì)環(huán)

10、境的負(fù)面影響。H 2O2 可消除水中的氰化物 (如 NaCN) ，經(jīng)以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：NaCN H 2O2 H 2O=A NH 3。生成物 A 的化學(xué)式為 _ 。某廢水用 H 2O2 處理 40 min 后，測(cè)得剩余總氰為 0.16 mgL 180% ，計(jì)算，除氰率達(dá)0 40 min 時(shí)間段反應(yīng)速率 1 1v (CN ) _mg L min。 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 )解析： (1) 根據(jù)圖示，選擇磨礦細(xì)度87% 為宜。 (2)用生石灰調(diào)節(jié)礦泥pH 11.5，溶液呈堿性，能抑制氰化物中的CN 水解。 (3)“ 氰化 ” 環(huán)節(jié)， Au 轉(zhuǎn)化為 Na Au(CN) 2 ， Au 被氧化，顯然有 O2

11、參與反應(yīng)，其化學(xué)方程式為4Au 8NaCN O2 2H 2 O=4Na Au(CN)24NaOH 。 “ 氰化 ” 環(huán)節(jié)，有 O2參與反應(yīng)，溫度升高，O2 的溶解度減??；同時(shí)溫度升高，促進(jìn)了氰化物的水解，增加了HCN 的揮發(fā)速度；隨溫度的升高，Ca(OH)2 的溶解度反而下降，部分堿從溶液中析出。 根據(jù) HCNH CN 、 Au 2CN Au(CN)2，由第二個(gè)反應(yīng)第一個(gè)反應(yīng) 2，可得 Au 2HCN2H Au(CN)2 ，此反應(yīng)的K2 ， 則 2H Au(CN) 2Au 2HCN的K 21K a(HCN) KKaHCN K14 1020。 (4) 用鋅還原 Na Au(CN) 2生成金，根據(jù)

12、失2e2 、Zn Zn5 1010 2 1 1038得eAu(CN) 2 Au 及得失電子守恒知， 消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為1 2。(5) 根據(jù)原子守恒， 可推知生成物A 的化學(xué)式為NaHCO 3 。 0 40 min 時(shí)間段，除氰率達(dá)80% ，則除去的CN為剩余的CN的4倍，除去的CN為 1 4 0.64 mgL 1，則v (CN0.16 mg L10.64 mg L1 1。 0.016 mg L)40 minmin答案： (1)87%(2)CN H2OHCN OH (3) 4Au 8NaCN O2 2H 2O=4Na Au(CN)2 4NaOH氧氣在溶液中的溶解度隨著溫度的升高而

13、下降；溫度的升高，促進(jìn)了氰化物的水解，增加了HCN 的揮發(fā)速度；隨溫度的升高， Ca(OH)2 的溶解度反而下降，部分堿從溶液中析出 41020(4)1 2(5) NaHCO 3 0.0164PFS 是水處理中重要的絮凝劑，下圖是以回收的廢鐵屑為原料制備PFS 的一種工藝流程。(1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸應(yīng)是_ ；PFS 中鐵元素的化合價(jià)為_(kāi)；在酸浸槽中，為了提高浸出率，可以采取的措施有 _( 寫兩條 )。(2) 若廢鐵屑中含有較多鐵銹(Fe2O3xH 2O)，則酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式有_。(3) 如果反應(yīng)釜中用H 2O2 作氧化劑， 則反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) ；生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜中產(chǎn)生

14、了大量的氣體，且溫度明顯升高，其原因可能是_。(4) 聚合釜中溶液的 pH 必須控制在一定的范圍內(nèi)。如果溶液酸性過(guò)強(qiáng)，造成的后果是_ 。如果溶液酸性太弱又會(huì)生成大量的氫氧化鐵沉淀。若溶液中Fe3 的濃度為1 molL 1，當(dāng) Fe3 開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液的 pH 約為 _。 已知 Fe(OH) 3 的 Ksp 1.0 10 39 。解析： (1)PFS 是硫酸鹽，制備時(shí)不能引入雜質(zhì)，要用硫酸酸浸；根據(jù)Fe 2(OH) x(SO4 )3 x/ 2y 中各元素正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，得鐵的化合價(jià)為3 。23 2O和Fe均與硫酸反應(yīng)，且氧化性：Fe3 H 。 (4)PFS 中含有 OH ，若酸性(2)

15、Fe OxH過(guò)強(qiáng)， c(OH )降低，影響 Fe3與 OH 結(jié)合形成 PFS；若溶液中 Fe3的濃度為1 mol L1，3Ksp33933，則39當(dāng) Fe開(kāi)始沉淀時(shí)，10 c(Fe10 1 mol Fe(OH)1.0) c (OH)1.0 13，解得1311，所以 pH 1。L c(OH)c(OH)10，則 c(H)mol L0.1 mol L答案： (1)H 2 SO4 3加熱、攪拌、多次浸取等(2)Fe2 O3xH 2O 3H 2SO4=Fe2(SO4)3 (3 x)H 2O 、 Fe2(SO 4)3 Fe=3FeSO 4、 FeH 2SO4=FeSO 4 H2 (3)2Fe 2 H 2

16、O2 2H =2Fe3 2H 2OH 2O2 與 Fe2 的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，加入的H 2O2 過(guò)多，且生成的Fe3 能作 H 2O2 分解的催化劑， H 2O 2 發(fā)生分解反應(yīng)，生成了 O2(4) 影響 Fe3 與 OH 的結(jié)合 (合理答案均可 )15金屬鉬在工業(yè)和國(guó)防建設(shè)中有重要的作用。鉬(Mo) 的常見(jiàn)化合價(jià)為6、 5、 4。由鉬精礦 (主要成分是 MoS 2)可制備單質(zhì)鉬和鉬酸鈉晶體(Na2MoO 42H 2O)，部分流程如圖 1所示：已知：鉬酸微溶于水，可溶于液堿和氨水?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)鉬精礦焙燒時(shí)，每有 1 mol MoS 2 反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)。(2)鉬精礦焙燒時(shí)排放

17、的尾氣對(duì)環(huán)境的主要危害是_ ，請(qǐng)你提出一種實(shí)驗(yàn)室除去該尾氣的方法_ 。(3)操作 2 的名稱為 _。由鉬酸得到MoO 3 所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是_。(4)操作 1 中，加入碳酸鈉溶液充分反應(yīng)后， 堿浸液中2 12c(MoO 4) 0.80 mol L ，c(SO4 ) 0.04molL 1，在結(jié)晶前需加入 Ba(OH) 2 固體以除去溶液中的SO42 。當(dāng) BaMoO 4 開(kāi)始沉淀時(shí)， SO42 的去除率是 _。 Ksp (BaSO 4 ) 1.1 10 10 、 K sp(BaMoO 4) 4.0 10 8 ，溶液體積變化可忽略不計(jì) (5) 焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐，圖 2

18、為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù) ()。 x _。焙燒爐中也會(huì)發(fā)生MoS2 與 MoO 3 反應(yīng)生成 MoO 2 和 SO2 的反應(yīng)，若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子，則消耗的氧化劑的化學(xué)式及物質(zhì)的量分別為_(kāi)、 _。解析： (2) 由流程圖可知，鉬精礦焙燒產(chǎn)生的二氧化硫?yàn)榇髿馕廴疚?，其?duì)環(huán)境的主要危害是形成酸雨，實(shí)驗(yàn)室可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收SO2。 (3)灼燒用到的硅酸鹽材料儀器為坩堝。 (4)根據(jù) Ksp(BaMoO 4)及 c(MoO 24 )可計(jì)算出MoO 24開(kāi)始沉淀時(shí)溶液中c(Ba 2)，再根據(jù)c(Ba2)和 Ksp(BaSO4)計(jì)算出此時(shí)溶液中c(SO24 )，進(jìn)而可求出SO24

19、的去除率。 (5)根據(jù)題圖 2 可知，在爐層序號(hào)為6 時(shí)， MoS 2 和 MoO 3 的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)均為18% ，則MoO 2 的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)為100% 18% 2 64% 。根據(jù)反應(yīng)高溫MoS 2 6MoO 3=7MoO 2 2SO2 ，則消耗的氧化劑的化學(xué)式為MoO 3 ，反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol 電子時(shí)，消耗 MoO 3的物質(zhì)的量為 3 mol。答案： (1)14 mol (2)形成酸雨可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收(其他合理答案均可 ) (3)過(guò)濾 坩堝(4)94.5% (5) 64 MoO 33 mol6 (2018 唐山質(zhì)檢 )二硫化鎢 (WS 2，其中 W 的化合價(jià)為4)可用作潤(rùn)

20、滑劑，還可以在石油化工領(lǐng)域中用作催化劑。由鎢鐵礦 (其主要成分是 FeWO 4，還含少量 Al 2O3)制備二硫化鎢的工藝流程如圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)FeWO 4中鐵元素的化合價(jià)為 _。(2)FeWO 4在“熔融”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) ；“熔融”過(guò)程中為了提高熔融速率，可采取的措施有_( 寫出一條即可)。(3) 過(guò)量 CO 2 通入粗鎢酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) ，操作中用作引流的玻璃儀器是_。高溫(4) 生成二硫化鎢的化學(xué)方程式為2(NH 4 )2WS4 3O2 =2WS 2 4NH 3 2S 2SO22H 2O，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移8 mol 電子，則生成WS2 的質(zhì)量是

21、_g。解析： (1)FeWO 4 中 O、 W 分別為 2 價(jià)和 6 價(jià)，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為 0 可求出鐵元素的化合價(jià)為2。(2)結(jié)合題給流程圖可知鎢鐵礦在熔融時(shí)與NaOH 、O 2反應(yīng)生成 Fe2O3 和鎢酸鈉，根據(jù)得失電子守恒、 原子守恒可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeWO 4高溫 O2 8NaOH= 2Fe2O 3 4Na2WO 4 4H 2O。 “ 熔融 ” 時(shí)為了提高熔融速率，可采取的措施有將鎢鐵礦粉碎或攪拌等。(3) 粗鎢酸鈉溶液中含有少量的NaAlO 2，通入過(guò)量CO 2 時(shí)，NaAlO 2 與 CO 2、 H 2O 反應(yīng)生成Al(OH) 3 和 NaHCO 3。操

22、作為過(guò)濾操作，實(shí)驗(yàn)中需要用到引流的玻璃儀器是玻璃棒。(4)結(jié)合題給流程圖可知(NH4)2WS4 中W 和S 分別為6價(jià)和2 價(jià)，根據(jù)化合價(jià)變化可知，每生成2 mol WS 2 時(shí)轉(zhuǎn)移16 mol電子，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移 8 mol 電子時(shí)，生成 1 mol WS 2，其質(zhì)量為 (184 32 2)g mol 1 1 mol 248 g。答案： (1) 2高溫粉碎礦石 (或攪拌等 )(2)4FeWO 4 O 2 8NaOH= 2Fe2O3 4Na2WO 4 4H 2O(3)AlO 2 CO 22H 2O=Al(OH) 3 HCO 3玻璃棒(4)248B 卷 重點(diǎn)增分練1鑭系金屬元素鈰(Ce) 常見(jiàn)有

23、3、 4 兩種價(jià)態(tài)，鈰的合金耐高溫，可以用來(lái)制造噴氣推進(jìn)器零件。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 霧霾中含有的污染物NO 可以被含 Ce4 的溶液吸收，生成NO 2、 NO3 ，若生成的NO 2 、 NO 3 物質(zhì)的量之比為1 1，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_ 。(2) 用電解的方法可將上述吸收液中的NO2 轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)毒氣體，同時(shí)再生成Ce4 ，其原理如圖所示。無(wú)毒氣體從電解槽的 _( 填字母 )口逸出。每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 22.4 L 無(wú)毒氣體，同時(shí)可再生成Ce4 _mol。(3) 鈰元素在自然界中主要以氟碳鈰礦形式存在，其主要化學(xué)成分為CeFCO 3。工業(yè)上利用氟碳鈰礦提取CeCl 3 的一種工藝

24、流程如下：焙燒過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。假設(shè)參與酸浸反應(yīng)的CeO 2 和 CeF 4 的物質(zhì)的量之比為3 1，試寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式： _ 。向 Ce(BF 4)3 中加入 KCl溶液的目的是 _ 。常溫下，當(dāng)溶液中的某離子濃度1.0 105molL 1 時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全。據(jù)此，在生成 Ce(OH) 3 的反應(yīng)中，加入NaOH 溶液至 pH 至少達(dá)到 _時(shí)，即可視為Ce3已完全沉淀。 (KspCe(OH)3201.010 )加熱 CeCl 36H 2O 和 NH 4Cl的固體混合物可得固體無(wú)水CeCl 3，其中 NH 4Cl 的作用是 _ 。解析： (1)

25、由于 NO 2、 NO 3物質(zhì)的量之比為11，每生成NO 2、 NO 3各 1 mol 時(shí)轉(zhuǎn)移電子 4 mol，據(jù)此可寫出反應(yīng)的離子方程式。(2) 無(wú)毒氣體應(yīng)為N 2，由 2NO 2 8H 6e=N 2 4H 2O 知， N2 在陰極區(qū)產(chǎn)生，每生成1 mol N 2，轉(zhuǎn)移 6 mol 電子，在陽(yáng)極可生成6 mol Ce4 。 (3) 焙燒過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的氧化劑和還原劑分別為O 2 和 CeFCO 3，通過(guò)分析化合價(jià)變化可知， O2 和 CeFCO 3 的物質(zhì)的量之比為1 4。 酸浸過(guò)程中Ce 的化合價(jià)從 4 變?yōu)?3，則必有元素被氧化，分析知，只能是1 價(jià) Cl 被氧化生成Cl 2，據(jù)此

26、可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 常溫下，若要使 c(Ce 31.01051，則需使 c(OH )mol L 1.0 105 molL 1， c(H ) 1.010 9 molL 1，所以 pH 至少達(dá)到 9 時(shí)，可視為 Ce3已完全沉淀。 利用 NH 4Cl 固體分解產(chǎn)生的HCl 來(lái)抑制 CeCl 3 的水解，從而得到無(wú)水CeCl 3。答案： (1)4Ce4 2NO 3H 2O=4Ce3 NO 2 NO 3 6H (2) c 6(3) 1 4 9CeO 2 3CeF 4 45HCl 3H 3BO 3=Ce(BF 4)3 11CeCl3 6Cl 227H 2O避免 Ce3 以 Ce(BF 4 )3 形

27、式沉淀而損失(或?qū)?Ce3 全部轉(zhuǎn)化為CeCl 3，提高產(chǎn)率 ) 9NH 4Cl 固體分解產(chǎn)生的 HCl 可抑制 CeCl 3 的水解2金屬鈷是一種非常稀缺的戰(zhàn)略資源。 工業(yè)上通過(guò)電解法從廢舊硬質(zhì)合金刀具含碳化鎢 (WC) 、金屬鈷 (Co) 及少量雜質(zhì)鐵 中回收鈷。工藝流程簡(jiǎn)圖如下：已知：金屬離子開(kāi)始沉淀 pH沉淀完全 pHCo25.69.5Fe27.69.7Fe32.73.7請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 電解時(shí)，廢舊刀具接電源 _(填電極名稱 )。(2) 凈化過(guò)程加雙氧水的目的是 _ 。(3) 通氨氣的目的是調(diào)節(jié)溶液的 pH ，除去鐵元素。由表中的數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇的pH 最大范圍是 _ 。

28、(4)加入 NH 4HCO 3 溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 _ 。(5)實(shí)驗(yàn)室洗滌過(guò)濾得到CoCO 3 沉淀的操作是 _ 。(6)CoCO 3 焙燒的化學(xué)方程式為_(kāi) 。解析： (1)根據(jù)工藝流程簡(jiǎn)圖可知，電解時(shí)，廢舊刀具中Co、 Fe 分別轉(zhuǎn)化為 Co2、Fe2 ，故廢舊刀具接電源正極。 (2) 凈化過(guò)程加雙氧水的目的是將Fe2 氧化成 Fe3，便于除去鐵元素。 (3)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知，控制pH 范圍為3.7 5.6，可以使 Fe3沉淀完全，而Co2不沉淀。 (4) 根據(jù)工藝流程簡(jiǎn)圖可知，加入NH 4HCO 3 溶液， Co2轉(zhuǎn)化為 CoCO 3，離子方程式為2HCOCo2CO H。 實(shí)驗(yàn)室

29、洗滌過(guò)濾得到沉淀3=CoCO 322O(5)CoCO 3的操作為：向過(guò)濾器中注入蒸餾水，沒(méi)過(guò)沉淀，待液體濾出，重復(fù)操作2 3 次。 (6)CoCO 3焙燒時(shí)轉(zhuǎn)化為 Co2O3，化學(xué)方程式為4CoCO3O2焙燒O3 4CO 2。2=2Co答案： (1)正極(2)將 Fe2 氧化成 Fe3(3)3.7 5.6(4)2HCO 3 Co2=CoCO 3 CO 2 H 2O(5) 向過(guò)濾器中注入蒸餾水，沒(méi)過(guò)沉淀，待液體濾出后，重復(fù)操作23 次焙燒(6)4CoCO 3 O2=2Co2 O3 4CO 23電解精煉銅的陽(yáng)極泥中主要含Ag、 Au 等貴重金屬。以下是從精煉銅的陽(yáng)極泥中回收銀、金的流程圖：(1)

30、氯金酸 (HAuCl 4)中 Au 的化合價(jià)為 _。(2) 銅陽(yáng)極泥氧化時(shí)，采用低溫焙燒而不采用高溫焙燒的原因是_ 。(3) “焙燒渣”在“酸浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) 。(4) “浸金”反應(yīng)中， H 2SO4 的作用為 _，該步驟的分離操作中，需要對(duì)所得的 AgCl 進(jìn)行水洗。簡(jiǎn)述如何判斷 AgCl 已經(jīng)洗滌干凈？ _ 。(5) 氯金酸 (HAuCl 4)在 pH 為 2 3 的條件下被草酸還原為Au ，同時(shí)放出二氧化碳?xì)怏w，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(6) 甲醛還原法沉積銀，通常在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進(jìn)行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子，則該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) 。電解法精煉銀，用 1

31、0 A 的電流電解30 min，若電解效率 (通過(guò)一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過(guò)相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比)為 80% ，此時(shí)可得到銀單質(zhì)的質(zhì)量為 _(保留 1 位小數(shù)，法拉第常數(shù)為96 485 C mol1)。解析： (1)HAuCl 4 中 H 為 1 價(jià)，Cl 為 1 價(jià)，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，可推知 Au 為 3 價(jià)。 (2) 根據(jù)工藝流程圖可知，銅陽(yáng)極泥焙燒時(shí)，只有Ag 與氧氣反應(yīng)，而Au 與氧氣不反應(yīng)，故焙燒的目的是將Ag 轉(zhuǎn)化為氧化物，而高溫焙燒時(shí)生成的Ag2O 又分解為 Ag 和 O2。 (3) “ 焙燒渣 ” 的主要成分為 Ag2O、Au，在

32、 “ 酸浸 ”時(shí)2與2SO4、Ag OHNaCl 反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 AgCl ，故離子方程式為Ag2O 2H 2Cl =2AgCl H2O。 (4)“ 浸金” 時(shí) Au 轉(zhuǎn)化為 HAuCl 4， Au 被氧化，作還原劑，顯然作氧化劑的為NaClO 3，硫酸的作用是提供H ，增強(qiáng) NaClO 3 的氧化性。 “ 浸金 ” 時(shí)硫酸提供酸性環(huán)境，SO24 不參與離子反應(yīng)，故檢驗(yàn)AgCl 是否洗滌干凈，可以檢查最后一次洗滌液中是否含有SO24 ，其實(shí)驗(yàn)操作為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴入Ba(NO 3)2 溶液，若沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生，則證明已經(jīng)洗滌干凈，反之，則需要繼續(xù)洗滌。(5) 先根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等，可知HAuCl 4、H 2C2O4 的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2 3，再根據(jù)原子守恒，確定其他物質(zhì)及其化學(xué)計(jì)量數(shù)。(6)根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等，可知Ag(SO )3 、 HCHO32的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為4 1，再根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平離子方程式為4Ag(SO 3)32 HCHO 5OH =4Ag 8SO23 3H O HCO 。電解 30 min，輸出電量為10 A 3