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文檔簡介
1、第五講化工流程(二)1. 2019新課標I 硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料,廣泛應用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2E2O5 - H2O、SiO2及少量F%O3、AI2O3)為原料生產硼酸及輕質氧化鎂的工藝流程如下:(2%)產生溶液濾液1I 調pH=:3.5 硼鎂礦粉 I .浸-I過灌1 |T過濾21fHJJ 調pH=G5氣體 f I T T 華 MCQ輕質氧化鎂NHJ1C0,溶液母液回答下列問題:(1)在95 C “溶浸”硼鎂礦粉,產生的氣體在“吸收”中反應的化學方程式為 。(2) “濾渣1”的主要成分有 。為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有 Fe3+離子,可選用的化
2、學試 劑是。(3)根據(jù)H3BO3的解離反應:H3BO3+H2O生 H+B(OH)-4, Ka=5.81 X 1也可判斷H3BO3是 酸;在“過濾2”前,將溶液pH調節(jié)至3.5,目的是。(4)在“沉鎂”中生成 Mg(OH)2 MgCO3沉淀的離子方程式為 ,母液經加熱后可返回 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的方法是 。【答案】 NH4HCQ+NH3=(NH4)2CQ(2) Si。、Fe2O3、AI2O3KSCN(3)-一兀弱轉化為H3BO3,促進析出(4) 2Mg2+3CO372H2O=Mg(OH)2 MgCO3 J+2HCO:(或 2Mg2+2 CO2+H2O= Mg(OH)2 Mg
3、CO3 J +CO2 T )溶浸高溫焙燒【解析】(1)根據(jù)流程圖知硼鎂礦粉中加入硫酸錢溶液產生的氣體為氨氣,用碳酸氫錢溶液吸收,反應方程式為:NH3+NH4HCO3 (NH4)2CO3。(2)濾渣I為不與硫酸錢溶液反應的Fe2O3、A2O3、SiO2;檢驗Fe3+,可選用的化學試劑為 KSCN ,(3)由硼酸的離解方程式知,硼酸在水溶液中是通過與水分子的配位作用產生氫離子,而三價硼原子最多只能再形成一個配位鍵,且硼酸不能完全解離,所以硼酸為一元弱酸;在過濾2”前,將溶液pH調節(jié)至3.5,目的是將B(OH)-4轉化為H3BO3,并促進H3BO3析出,(4)沉鎂過程中用碳酸俊溶液與Mg2+反應生成
4、Mg(OH) 2?MgCO3,沉鎂過程的離子反應為:2Mg2+2H2O+3CO32-=Mg(OH) 2?MgCO3 J +2HCO-;母液加熱分解后生成硫酸錢溶液,可以返回 溶浸”工序循環(huán)使用;堿式碳酸鎂不穩(wěn)定,高溫下可以分解,故由堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的方法是高溫焙燒。2. 2019新課標n 立德粉ZnSBaSQ (也稱鋅銀白),是一種常用白色顏料?;卮鹣铝袉栴}:(1)利用焰色反應的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花,亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時,銀的焰色為 (填標號)。A.黃色 B.紅色C.紫色 D.綠色(2)以重晶石(BaSQ)為原料,可按如下工藝生產立德粉:水方麒哥磨還原料f
5、&*播,零卻靠,嗑,XTC硫酸鋅在回轉爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化銀,該過程的化學方程式為 轉爐尾氣中含有有毒氣體, 生產上可通過水蒸氣變換反應將其轉化為CQ和一種清潔能源氣體, 該反應的化學 方程式為。在潮濕空氣中長期放置的還原料”,會逸出臭雞蛋氣味的氣體,且水溶性變差。其原因是 還原料”表面生成了難溶于水的 (填化學式)。沉淀器中反應的離子方程式為 。(3)成品中 于的含量可以用 碘量法”測得。稱取 m g樣品,置于碘量瓶中,移取 25.00 mL 0.1000 mol L-1的2 KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密閉,置暗處反應5 min,有單質硫析出。以淀粉為指示劑,過
6、量的I2用0.1000 mol L-1Na2&O3溶液滴定,反應式為12+2&0;= 2I+SQ:二測定時消耗Na2與O3溶液體積V mL。終點顏色變化為 ,樣品中S2-的含量為 (寫出表達式)。【答案】(1) D(2) BaSQ+4= BaS+4COfCO+H2O= CO2+H2 BaCQa-2-2+2+2 S +Ba +Zn +SO4BaSQZnSj(3)淺藍色至無色儂.001 乂 100%m 1000°【解析】(1)焰色反應不是化學變化,常用來檢驗金屬元素存在,常見金屬元素焰色:A.鈉的焰色為黃色,故 A錯誤;B.鈣的焰色為紅色,故 B錯誤;C.鉀的焰色為紫色,
7、故 C錯誤;D.銀的焰色為綠色,故 D正確;故 選D。(2)注意焦炭過量生成 CO,反應物為硫酸鋼與焦炭,產物為 BaS與CO,寫出方程式BaSO4+4C= BaS+4CO T; CO與水蒸氣反應生成 CO2與H2,寫出方程式: CO+H2 CO2+H2。根據(jù)信息臭雞蛋氣味氣體為硫化氫氣體,由強酸制弱酸原理,還原料硫化鋼與空氣中水,二氧化碳反應生 成了碳酸鋼與硫化氫氣體。硫化鋼與硫酸鋅為可溶性強電解質,寫成離子形式,產物硫酸鋼與硫化鋅為沉淀,不可電離,寫出離子方 程式:S2-+Ba2+Zn2+ So4-= BaSO4 ZnS J。(3)碘單質與硫離子的反應:S2-+I2=S+2I-;碘單質與淀
8、粉混合為藍色,用硫代硫酸鈉滴定過量的利用關系式法解題;根據(jù)化合價升降相終點顏色變化為淺藍色至無色;根據(jù)氧化還原反應得失電子數(shù)相等,等列關系式,設硫離子物質的量為n mol:S2-2-I22s2O3I21 mol1 mol 2 mol1 moln moln mol 0.1V 10-3mol10.1V2M0-3mol10-3molH舟O4MnO; 盥水. 二MmS礦 f 溶浸已班化一調pjMnO:粉 -j-濾渣1濾渣2MnF2 NHjHCOxii H2SOd除雜I -除雜2 一 沉鎰-*MnCO3MnSO4渡渣3酒渣4n+二 M0.1V M0-3mol=25 M0.1V M0-3mol,得 n=
9、(25-V) 0.122一21.口"4辛口4在+7人日.n XM (S2T(25.00 V)父0.1000M32則樣品中硫離子含重為: X100%= '2M00%。m 1000工業(yè)上可由天然二氧化鎰粉與硫化鎰礦3. 2019新課標出高純硫酸鎰作為合成饃鉆鎰三元正極材料的原料,(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:相關金屬離子Co(Mn+)=0.1 mol L- 形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Mn2+1- 2+Fe1- 3+Fe3+Al2+Mg2+Zn2+Ni開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全
10、的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)濾渣1"含有序口;寫出 溶浸”中二氧化鎰與硫化鎰反應的化學方程式(2)氧化”中添加適量的MnO2的作用是(3)調pH'除鐵和鋁,溶液的pH范圍應調節(jié)為6之間。(4)除雜1”的目的是除去Zn2%Ni2+,濾渣3”的主要成分是 (5)除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是(6)寫出沉鎰”的離子方程式。(7)層狀饃鉆鎰三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當 x=y=1 時,z=。3【答案】
11、(1) SiC2 (不溶性硅酸鹽)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O(2)將Fe2+氧化為Fe3+(3) 4.7(4) Ni陰口ZnS(5) F與H+結合形成弱電解質HF, MgF2=Mg2+2F-平衡向右移動(6) Mn2+2HCO;=MnCO3 J+CC2T+H2O13【解析】(1) Si元素以SiO2或不溶性硅鹽存在,SiO2與硫酸不反應,所以濾渣I中除了 S還有SiO2;在硫酸的溶浸過程中,二氧化鎰和硫化鎰發(fā)生了氧化還原反應,二氧化鎰作氧化劑,硫化鎰作還原劑,方程式為:MnO2+MnS+2H2SO42MnSO4+S+2H2。(2)二氧化鎰作為氧化劑,使得 MnS
12、反應完全,且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+。(3)由表中數(shù)據(jù)知pH在4.7時,F(xiàn)e3+和Al3+沉淀完全,所以應該控制 pH在4.76之間。(4)根據(jù)題干信息,加入Na2s除雜為了除去鋅離子和銀離子,所以濾渣3是生成的沉淀ZnS和NiS。(5)由HF=H+F-知,酸度過大,F(xiàn)-濃度減低,使得MgF2=Mg2+2F-平衡向沉淀溶解方向移 動,Mg2+沉淀不完全。(6)根據(jù)題干信息沉鎰的過程是生成了MnCO3沉淀,所以反應離子方程式為:Mn2+2HCO3-MnCO3 J +COT +HO。(7)根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0的規(guī)律得:1+2x+3y+4z=6,已知,x=y=1/3,帶入計算得:
13、z=1/3o4. 2019江蘇實驗室以工業(yè)廢渣(主要含 CaSQ2H2O,還含少量SiQ、AI2O3、Fe2O3)為原料制取輕質CaCO和(N H4)2SQ晶體,其實驗流程如下:泗山)戈。3溶液廢渣粉末濾液22c SO4一(1)室溫下,反應CaSQ(s)+CO3-(aq)=CaCQ(s)+SO4(aq)達到平衡,則溶液中 2 =Ksp(Cc(CO3")aSO4)=4.8 x-150 Ksp(CaCQ)=3 x 10。(2)將氨水和NH4HCQ溶液混合,可制得(NH4)2CC3溶液,其離子方程式為 ;浸取廢渣時,向(NH4) 2CO3溶液中加入適量濃氨水的目的是 。(3)廢渣浸取在如圖
14、所示的裝置中進行??刂品磻獪囟仍?070 C,攪拌,反應3小時。溫度過高將會導致 CaSO4的轉化率下降,其原因是 ;保持溫度、反應時間、反應物和溶劑的量不變,實驗中提高CaSQ轉化率的操作有。(4)濾渣水洗后,經多步處理得到制備輕質CaCQ所需的CaC2溶液。設計以水洗后的濾渣為原料,制取CaC2溶液的實驗方案: 已知pH=5時Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5時Al(OH)3開始溶解。實驗中必須使用的試劑:鹽酸和 Ca(OH2?!敬鸢浮?1) 1.6X10+2 _._+2 _(2) HCO3+NH3 H2O= NH4+CO3 +H2O(或 HCO 3+NH3 H2O NH
15、 4 + CO3 +H2O)增加溶液中CO:向濃度,促進CaSQ的轉化(3)溫度過高,(NH4)2CO3分解加快攪拌速率(4)在攪拌下向足量稀鹽酸中分批加入濾渣,待觀察不到氣泡產生后,過濾,向濾液中分批加入少量 Ca(OH2,用pH試紙測量溶液pH,當pH介于58.5時,過濾(1)反應 CaSO4 (s) +CO3 NH4HCO3屬于酸式鹽,與氨水反應生成(NH4)2CO3, (aq) = CaCO3 (s) +SO42- (aq)達到平衡時,溶液中4=1.6 10。c (SO47 _ c (Ca2i?so4J _ Ksp(CaSQ)_ 4.8父 10 c (CO3T =c (Ca21?CO3
16、7 = Ksp(CaCO? - 3,10”反應的化學方程式為 NH 4HCO3+NH 3 H2O= ( NH 4)2CO3+H2O或 NH4HCO3+NH3 H2O=: (NH4)2CO3+H2O離子方程式為 HCO3-+NH 3 H2O=NH 4+CO32-+H2O加入的(NH4) 2CO3屬于弱酸弱堿鹽,溶液中存(或 HCO3-+NH 3 H2。 NH4+CO32-+H2。);浸取廢渣時,在水解平衡:CO3,NH4+H2O= HCO3-+NH 3 H2O,加入適量濃氨水,水解平衡逆向移動,溶液中CO32-的濃度增大,反應CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq
17、)正向移動,促進CaSO4的轉化。(3)由于錢鹽具有不穩(wěn)定性,受熱易分解,所以溫度過高,(NH4) 2CO3分解,從而使CaSO4轉化率下降;由于浸取過程中的反應屬于固體與溶液的反應(或發(fā)生沉淀的轉化),保持溫度、反應時間、反應物和溶劑的量不變,提高 CaSO4轉化率即提高反應速率,結合外界條件對化學反應速率的影響,實驗過程中提高CaSO4轉化率的操作為加快攪拌速率(即增大接觸面積,加快反應速率,提高浸取率)。(4)工業(yè)廢渣主要含 CaSO4 2H2。,還含有少量 SiO2、AI2O3和Fe2O3,加入(NH4) 2CO3溶液浸取,其中 CaSO4與(NH4) 2CO3反應生成CaCO3和(N
18、H4) 2SO4, SQ、AI2O3和F為O3都不反應,過濾后所得濾渣中 含CaCO3、SiO2、AI2O3和F&O3;若以水洗后的濾渣為原料制取CaCl2溶液,根據(jù)題給試劑,首先要加入足量鹽酸將CaCO3完全轉化為 CaCl2,發(fā)生的反應為 CaCO3+2HCl=CaCl 2+H2O+CO2T,與此同時發(fā)生反應 Al2O3+6HCl=2AlCl 3+3H2O、F&O3+6HCl=2FeCl 3+3H2O, SiO2不反應,經過濾除去 SiO?;得到的濾液中含 CaC%、 AICI3、FeCL根據(jù)“pH=5寸Fe (OH) 3和Al (OH) 3沉淀完全,pH=8.5時Al (
19、OH) 3開始溶解”,為了將濾 液中Al3+、Fe3+完全除去,應加入 Ca (OH) 2調節(jié)溶液的pH介于58.5加入Ca (OH) 2的過程中要邊加邊 測定溶液的pH,然后過濾即可制得 CaCl2溶液。5.山東省威海市2019屆高三5月高考模擬考試鐵、饃及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應用。從某礦渣成分為NiFe2O4(鐵酸饃)、NiO、Fe。CaO、SiC2等中回收NiSO4的工藝流程如下:丁演*萃取后取劑NiSO* -無機相(再生后循環(huán)利用)有機相已知(NH4)2SQ在350c分解生成NH3和H2SQ,回答下列問題:(1)浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSQ外,還含有 (寫化學
20、式)。(2)礦渣中部分 FeO焙燒時與H2SC4反應生成Fe2(SQ)3的化學方程式為 。(3)向浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(濃度為1. 0X1-0molL-1),當溶液中c(F)=2, 0X 1-0mol時, 除鈣率為 Kp(CaE)=4. 0X 101。(4)溶劑萃取可用于對溶液中的金屬離子進行富集與分離:Fe"(水相)+2RH (有機相)U FeR(有機相)+2h+(水相萃取劑與溶液的體積比(Vo/Va)對溶?中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖所示, Vo/Va的最佳取值為 。在(填強堿性"強酸性”或 中 性”介質中 反萃取”能使有機相再生而循環(huán)利用。
21、So fl © o O8 ft 4 2O.(5)以Fe、Ni為電極制取NazFed的原理如圖所示。通電后,在鐵電極附近生成紫紅色的FeO4【答案】(1) SQ 4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(S33+6H2O 99% 0.25 強酸性(5) Fe-6e+8OH-=FeC42-+4H2O陰2Fe(OH)3+3ClO+40H-=2FeO42-+3Cl-+5H2O【解析】某礦渣的主要成分是 NiFe2O4 (鐵酸饃)、NiO、Fe。CaQ SiO2等,加入硫酸錢研磨后,600。C焙燒,已知:(NH4) 2SQ在350c以上會分解生成N%和H2SQ。NiFe2O4在焙燒過程中生成Ni
22、SQ、Fe2(SQ)3,在90 C的熱水中浸泡過濾得到浸出液,加入NaF除去鈣離子,過濾得到濾液加入萃取劑得到無機相和有機相,無機相通過一系列操作得到硫酸饃,有機相循環(huán)使用。(1)礦渣的主要成分是 NiFe2O4 (鐵酸饃)、NiO、Fe。CaO、SiO2等,加入硫酸錢加熱浸取后的浸渣為不反應和不溶于水的硫酸鈣和二氧化硅,浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH卜CaSQ外,還含有SiO2;(2)礦渣中部分FeO焙燒時與H2SQ及空氣中的氧氣反應生成Fe2(SO4)3和水,反應的化學方程式為 4FeO+6H2SQ+O2=2Fe2(SO03+6H2O;,若pH過高,鐵電極區(qū)會產生紅褐色物質。電解時
23、陽極的電極反應式為UH 離子交換膜,兩子交換膜7K I雷少錄淑NaOH部最,離子交換膜(b)為(填陰”或陽”離子交換膜。向鐵電極區(qū)出現(xiàn)的紅褐色物質中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。該反應的離子方程式為 (3)當溶液中c(F)=2. 0xT0molL-1時,Ksp(CaE尸c(Ca2+)x24F-尸 c(Cs2+)x(2 0x1-0molL-1)2=4. 0X1-01,故c(Ca2+)=1. 0X 1-5mol/L ,則除鈣率為1.0 "01 .03M1° M100% = 99%;1.0 10(4)要求Fe2+萃取率最低,Ni2+的萃取率最高,根據(jù)圖象,最佳取值為0.25
24、;在強酸性介質中反萃取”能使有機相再生而循環(huán)利用;(5)電解時正極連接鐵電極,為陽極,陽極上失電子在堿性條件下反應生成FeO42-,電極反應式為Fe-6e-+8OH-=FeQ2-+4H2O;離子交換膜(b)允許氫氧根離子向出移動,為陰離子交換膜;向鐵電極區(qū)出現(xiàn)的紅褐色物質中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。次氯酸鈉將氫氧化鐵氧化生成高鐵酸鈉,反應的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH=2FeC42-+3Cl-+5H2O。6.山東省濟寧市2019屆高三第二次模擬考試12.磁性材料產業(yè)是21世紀各國競相發(fā)展的高科技支柱產業(yè) 之一,磁性材料廣泛用于電子信息、軍事技術等領域。碳酸鎰主要用
25、于制備軟磁鐵氧體,工業(yè)上用氯化錢焙 燒鎰礦粉制備高純度碳酸鎰的工藝流程如下:氟化鏤已知:鎰礦粉的主要成分是MnCO3,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。相關金屬Mn+離子c(Mn+) 0.1 mol? L-1形成M(OH) n沉淀的pH范圍如下:金屬寓于AP+FJ”Fe*CJ*Mn,+開始沉淀的pH3.31.56.3通68.81-9. 6航淀完全的pH5,22*88312.610.81L6110 Ka(HF) 1.00 X 10常溫下,Ksp(CaF2) 1.46 X 10 Ksp(MgF2) 7.42 X回答下列問題:(1)分析下列圖1、圖2,氯化錢焙燒鎰礦粉的最佳條件是:Tpl*” 占
26、 4W430500550600圖2械化俊用對粘浸選率的影啊圖1蠟饒濃度對恬浸H1率的影響(2)焙燒”時發(fā)生的主要反應的化學方程式為 。(3)浸出液 凈化除雜”過程如下:首先加入 MnO2將Fe2+氧化為Fe”反應的離子方程式為 ;再調節(jié)溶液的pH將Al3+、Fe3+變?yōu)槌恋沓ィ蝗缓蠹尤隢H4F將Cs2+、Mg2+沉淀除去,此時溶液 pH為6, c(Mg2+)4.64 x-60molL-1, c(HF)為 mol L-1。(4)碳化結晶時,反應的離子方程式為 。5 5)碳化結晶過程中不能用碳酸俊溶液代替碳酸氫錢溶液可能的原因是 。(6)測定碳酸鎰產品的純度。稱取0.5000 g碳酸鎰產品于錐形
27、瓶中,力口 25.00 mL磷酸,加熱,碳酸鎰全部轉化為Mn(PO4)23-,冷卻至室溫。加水稀釋至100 mL,滴加23滴指示劑,然后用濃度為0.2000 mol L-1的硫酸亞鐵俊(NH4)2Fe(SQ)2標準溶液滴定(反應為:Mn(PO4)23-+Fe2+ Mn 2+Fe3+2PO43-)。重復操作3次,記錄數(shù)據(jù)如下表:滴定次數(shù)0.2000 mol L-1的硫酸亞鐵俊標準溶液讀數(shù)(mL)滴定前滴定后10.1020.2021.3221.3231.0520.95則產品的純度=,若滴定終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產生了氣泡,則測得的碳酸鎰粗產品的純度 (填褊高”“偏低”或無影響” J【答案】(1 )
28、 500 c m(NH4Cl) : m(鎰礦粉)=1.10(2) MnCO3+2NH4dMnCb+2NH3T +CO2T +H2O(3) MnO2+2Fe2+ + 4H+Mn2+ 2Fe3+ 2H2O4.0x1%(4) Mn2+2HCO3 4MnCO3+CQT + H2O(5)碳酸根離子水解程度大,碳酸俊溶液中c(OH-)較大,易產生 Mn(OH)2沉淀(6) 92.00% 偏低【解析】(1)根據(jù)圖像可知,鎰的浸出率隨著溫度的升高而增大,隨著m(NH4Cl): m(鎰礦粉)增大而增大,500C、m(NH4Cl) : m(鎰礦粉)=1.10時,鎰的浸出率最高,溫度過高,m(NH4Cl) : m(
29、鎰礦粉)再打,浸出率變化不大,成本增加,故焙燒溫度取 500C、m(NH4Cl): m(鎰礦粉)=1.10即可。(2)將菱鎰礦粉(主要成分是MnCO3,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)和氯化俊混合研磨后焙燒,反應生 成二氧化碳和氨氣,因此反應方程式為MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3 T +COT +H2O。(3) MnO2將 Fe2+氧化為 Fe3+,離子反應為:MnO2+2Fe2+4H+ Mn2+2Fe3+2H2O;已知:常溫下, Ksp(MgF2) 7.42 X 110, Ka(HFL 1.00 X 140 溶液 pH 為 6, c(Mg2+)4.64 X 16mol?
30、L-1,則此時c(F)=.4.64 x 10-3rmol/L=4 x 10nol/L,Ka(HFL-4-1=1.00 X 10儀HF)I '115c(HF)=;=4.0 X 10nol/L。1.00x10-4(4)碳化結晶時,反應的方程式為:Mn2+2HCQ- =4=MnCO3 +CQT +H2O。(5)碳酸根離子水解程度大,碳酸俊溶液中c(OH)較大,易產生 Mn(OH”沉淀,故碳化結晶過程中不能用碳酸俊溶液代替碳酸氫錢溶液。(6)根據(jù)表格數(shù)據(jù),三次消耗硫酸亞鐵錢標準溶液的體積(mL)分別為:20.10、20.00、19.90,消耗的平均體積為 20.00 mL,根據(jù)關系式:MnCO
31、3Mn(PO4)23-(NH4)2Fe(SQ)2,則 n(MnCO3)=n(硫酸亞鐵O.OO4vnul x 115/mol錢)=0.2000mol/L X0.02L=0.004mql廣品的純度為 X 100%=92.00% 若滴定終點時發(fā)現(xiàn)滴定0,5000管尖嘴處產生了氣泡,則標準液消耗的體積讀數(shù)偏小,故測得的碳酸鎰粗產品的純度偏低。7.湖北省武漢市2019屆高中畢業(yè)生五月測試廢舊光盤金屬層中含有金屬Ag(其它金屬微量忽略不計),從光盤中提取金屬 Ag的工藝流程如下。請回答下列問題。NaOH溶液IM NH/HaO 'N凡:HQ輒化過渡I溶解-過濾H-1還原* Ag處理后的 光盤碎片NK
32、1O溶液濾液廢渣 風,NW1(1)氧化”階段需在80 C條件下進行,使用的加熱方式為 。(2) NaClO溶液與Ag反應的產物為 AgCk NaOH和6,該反應的化學方程式為 。有人提出用HNO3代替NaClO氧化Ag,從反應產物的角度分析,其缺點是 。(3) 過濾”中洗滌難溶物的實驗操作為 。(4)常用10%的氨水溶解 AgCl固體,AgCl與NH3?H2O按1:2反應可生成 C和一種陽離子 (填陽離子的化學式)的溶液。實際反應中,即使氨水過量,廢渣”中也含有少量AgCl固體,可能的原因是(5)理論上消耗 0.1 mol N2H4?H2O可 還原”得到 g Ag的單質。【答案】(1)水浴加熱
33、(2) 4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O T生成氮氧化物,污染空氣(3)向漏斗中加入蒸儲水至沉淀完全浸沒,使洗滌液自然流下,重復 23次(4) Ag (NH3) 21+ 氨水溶解AgCl的反應是可逆反應,不能進行到底(5) 43.2【解析】(1)氧化”階段需在80 C條件下進行,使用水浴加熱;(2)根據(jù)得失電子守恒,NaClO溶液與Ag反應生成AgCl、NaOH和。2的方程式是4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+。T ;若用硝酸做氧化劑,還原產物是氮氧化合物,污染環(huán)境。(3)過濾I "中洗滌難溶物的實驗操作為向漏斗中加入蒸儲水至沉淀完全浸
34、沒,使洗滌液自然流下,重復23次(4) AgCl與NH3?H2O按1:2反應方程式是 AgCl+2NH3?H2Oi Ag (NH3) 21Cl,所以生成的陽離子是Ag(NH3) 21+;由于可逆反應不能進行到底,所以即使氨水過量,廢渣”中也含有少量AgCl固體;(5) N2H4?H2O與Ag (NH3)2 Cl發(fā)生氧化還原反應, 氧化產物是氮氣, 還原產物是 Ag, 0.1 mol N2H4?H2O反應轉移0.4mol電子,根據(jù)得失電子守恒,可 還原”得到0.4mol Ag ,質量為0.4mol x 108g/mol= 43.2go8.河南省洛陽市2019屆高三第四次模擬考試16.精煉銅工業(yè)中
35、陽極泥的綜合利用具有重要意義。一種從 銅陽極泥(主要含有銅、銀、金、少量的饃 )中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:HCJ,NaCQN 而 SO,H:SO4jii, NaCljj銅陽極.-4*分第/一|存|一"*分的I 忘 1分愎淞akiTTTT分銅液分金液分銀渣沉銀液已知:i分金液中含金離子主要成分為AuCl4;分金渣的主要成分為 AgCl;ii分銀液中含銀離子主要成分為Ag(SO3)2(2)分金”時,單質金發(fā)生反應的離子方程式為 Na2SO3溶液中含硫微粒物質的量分數(shù)與pH的關系如圖所示。 ,且存在Ag(SO3)23= Ag+2SOsiii分銅”時各元素的浸出率如下表所示。Cu
36、AuAgNi演出率/%85.704593.5(1)由表中數(shù)據(jù)可知,Ni的金屬性比Cu。分銅渣中銀元素的存在形式為(用化學用語表示)。分銅”時,如果反應溫度過高,會有明顯的放出氣體現(xiàn)象,原因是 pH=4,分析能夠析出AgCl的原因為沉銀”時,需加入硫酸調節(jié)溶液的。調節(jié)溶液的pH不能過低, 理由為 (用離子方程式表示)。(4)已知KspAg2SO4=1.4 X 1Q沉銀時為了彳證不析出AgzSQ,應如何控制溶液中 SQ2一濃度(假定溶液中Ag+濃度為 0.1mol/L)。(5)工業(yè)上,用饃為陽極,電解 0.1 mol/L NiCl2溶液與一定量NH4CI組成的混合溶液,可得高純度的球形超 細饃粉。
37、當其他條件一定時,NH4CI的濃度對陰極電流效率及饃的成粉率的影響如圖所示:g 80 60 40 2005 I。 1520麗.白派的 IT)為獲得高純度的球形超細饃粉,NH4CI溶液的濃度最好控制為 g/L,當NH4C1溶液的濃度大于15g/L時,陰極有無色無味氣體生成,導致陰極電流效率降低,該氣體為 。【答案】(1)強 Ag、AgClH2O2分解放出氧氣(2) 2Au+ClOs +7Cl +6H+=2AuCl4 +3H2O(3)分銀液中存在Ag(SO3)23 Ag+2SQ2,加 SQ 至 pH=4, SQ*轉化為 HSO3 , c(SQ2一)減小,平衡 正向移動,c(Ag+)增大,Ag+與分
38、銀液中C反應生成AgClSO32 + 2H+= SQT+KO(4)溶液中SO42一濃度應低于1.4X103mol/L(5) 10H2【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可知,饃的 Ni浸出率比銅高,說明饃容易被氧化,因此金屬性Ni比Cu強。根據(jù)上述分析,分銅”時加入足量的NaCl可以使溶解出的 Ag+形成AgCl進入分銅渣,分銅渣中銀元素的存在形式為Ag、AgCl;分銅”時,如果反應溫度過高,雙氧水發(fā)生分解,會有明顯的氣體放出現(xiàn)象。(2)分金液的主要成分為AuCl4-,分金”時,單質金發(fā)生的反應是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成AuClj,反應的離子方程式為:2Au+ClO3-+7C+6H+=2
39、AuCl4-+3H2O。(3)分銀液中主要成分為Ag(SQ)23-,且存在Ag(SO3)23-? Ag+2SQ2-, H2SQ電離出的H+降低了 SO32-的濃度, 平衡正向進行,能夠析出 AgCl的原因為:H2S。電離出的H+降低了 SO32-的濃度,促使Ag(SO3)23-? Ag+2SO2 平衡正向移動,電離出 Ag+, Ag+與分銀?中的C反應生成AgCl,調節(jié)溶液的pH不能過低理由為:避免產生污染氣體SQ。(3)分銀液中主要成分為Ag(SO3)23-,由于存在Ag(SO3)23-? Ag+2SQ2-, H2SO4電離出的H+降低了 SQ2-的濃 度,平衡正向進行,c(Ag+)增大,A
40、g+與分銀液中C反應生成AgCl;如果溶液的pH過低,硫酸會與亞硫酸根 離子反應放出氣體 SQ,產生污染,反應的離子方程式為SO32 + 2H+ = SQf +H2O。自/°11,4 X 10一 "(4) c(SO42 )= 玫初+)= 012=1.4 X 10 mol/L,因此沉銀時為了保證不析出Ag2SO4,應如何控制溶液中 SO42一濃度低于 1.4 X 103mol/L o(5)根據(jù)圖象可知,NH4Cl的濃度為10g?L-1時,饃的成粉率最高,所以NH4Cl的濃度最好控制為10 g?L1,當NH4C濃度大于15g?L-1時,陰極有氣體生成,陰極發(fā)生還原反應,陰極生成
41、的氣體為氫氣,溶液中俊根離 子水解溶液呈酸性,陰極電極反應式為:2H+2e-=H2 T或2NH4+2H2O+2e-=2NH3?H2O+H2f ,產生氣體為氫氣。9 .安徽省合肥市2019年高三第三次教學質量檢測某工廠以重晶石(主要含 BaSQ)為原料,生產 電子陶 瓷工業(yè)支柱”一楙酸(BaTiO3)的工藝流程如下:Na2cs溶液 重品石理液草.弧就強骷體f星卜廢液回答下列問題:(1)為提高BaCQ的酸浸速率,可采取的措施為 (寫出一條即可);常溫下,TiC4為液體且易水解,配制一定濃度的TiCl4溶液的方法是 (2)用Na2CQ溶液浸泡重晶石(假設雜質不與NazCQ反應),能將BaSO4轉化為
42、BaCQ,此反應的平衡常數(shù)K=(填寫計算結果);若不考慮Cd”的水解,要使2. 33g BaSQ恰好完全轉化為 BaCQ, 則至少需要濃度為 1.0mol L. 1Na2CO3 溶液 mL。(已知:Ksp(BaSQ)=1.0 x-1b Ksp(Ba-9、CQ)=5.0 X 10(3)流程中 混合”溶液的鈦元素在不同 pH時主要以TiO(OH)+、TiOGOc TiO(C2O4)22三種形式存在(變化曲線如右圖所示)。實際制備工藝中,先用氨水調節(jié)混合溶液的pH于2.8左右,再進行 沉淀;其反應的離子方程式為;圖中曲線c對應鈦的形式為 (填粒子符號)。(4)流程中 濾液”的主要成分為 ;隔絕空氣煨
43、燒草酸氧鈦銀晶體得到鈦酸銀粉體和氣態(tài)產物,試寫出反應的化學方程式: ?!敬鸢浮?1)將BaCO3研成粉末或適當增大鹽酸濃度或適當加熱或攪拌等溶于濃鹽酸,再加適量水稀釋至所需濃度(2) 0.02510(3) TiO(C2O4)22 + Ba2+ + 4H2O=BaTiO(QO4)2 4H2OJTiO(OH)+高通(4) NH4CIBaTiO(C2O4)2 4H2O 不蔓BaTiO3+ 2COT + 2CQ f + 4H2?!窘馕觥?1)鹽酸與BaCQ發(fā)生反應:2HCl+BaCQ=BaC2+H2O+CQT ,為了加快反應速率可以將固體BaCQ研成粉末,以增大接觸面積;也可以適當增大鹽酸濃度或適當加
44、熱升高反應溫度或攪拌等;TiCl4是強酸弱堿鹽,在溶液中Ti4+會發(fā)生水解反應:Ti4+4H2O=sTi(OH)4+4H+,使溶液變渾濁,為了配制得到澄清的TiC1溶液,同時不引入雜質離子,通常是將TiCl4溶于濃鹽酸中,然后再加適量水稀釋至所需濃度。(2)在溶液中BaSQ存在沉淀溶解平衡,當向溶液中加入飽和Na2C6溶液時,發(fā)生沉淀轉化生成 BaCQ:BaSQ(s)+CQ2-(aq)U5BaCC3(s)+SQ2-(aq),待達到平衡后,移走上層清液,重復多次操作,最終 BaSQ生成c(s。:)K(加2*) *印伊出。4)LO x 10 10K =' -:1 0102巨士鉆中飾.物匚化
45、力1)亡2。、)亡俗/ + ) KspCaCO) £.0x10“百壬BaCQ;反應的平衡常數(shù)I '3八' t 辦;2.33gBaSQ物質的量為 0.01mol,根據(jù) BaSQ(s)+CC32-(aq)H BaCQ(s)+SQ2-(aq),完全轉化需要 0.01molCO32,同時溶液中產生 0.01molSO42-,根據(jù) K值溶液中含有 n (CC32-) =0.01mol + 0.02=0.5mol,需要加入 Na2CC3 為0.01mol+0.5mol=0.51mol ,需要 Na2CO3溶液的體積為 0.51mol + 1mol/L=0.51L=510mL(3)混合溶液”過程中,鈦元素在不同 pH下主要以TiOGO4、TiO(C2O4)22-和TiO(OH)+三種形式存在,調節(jié)混 合?夜pH在2.8左右再進行沉淀,據(jù) 沉淀”時生成草酸氧鈦根晶體中含有 TiO(C2O4)22-(
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