1. 银铜合金广泛用于航空工业。
从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。
(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO + Al2O3CuAlO2 + ↑(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
2.石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体I中的碳氧化物主要为_______________,由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为______________。
(3)步骤①为:搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。
(4)由溶液IV 生成沉淀V 的总反应的离子方程式为___________________,100kg 初级石墨最多可获得V 的质量为___________kg 。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成图19防腐示意图,并作相应标注。
3、(2014广州调研)锰是冶炼工业中常用的添加剂。
以碳酸锰矿(主要成分为MnCO 3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:已知25℃,部分物质的溶度积常数如下: 物质 Mn(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 MnS CoS NiS K sp 2.1×10-133.0×10-165.0×10-161.0×10-115.0×10-221.0×10-22(1)步骤Ⅰ中,MnCO 3与硫酸反应的化学方程式是 。
(2)步骤Ⅱ中,MnO 2在酸性条件下可将Fe 2+离子氧化为Fe 3+,反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH 为5.0-6.0,以除去Fe 3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。
(4)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn ,电极反应方程式为 。
(5)电解后的废水中还含有Mn 2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na 2S ,进行二级沉降。
进行二级沉降的目的是 。
碳酸锰矿粉溶浸1Mn 2电解除杂除杂2℃Ⅲ4.(2014广州一模)某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:(1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为__________________________________、______________________________________ (2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。
(写出两个)(3)物质X的化学式为___________。
“碱溶”时反应的离子方程式为____________________________________。
(4)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为4.1和5.4。
为了获得产品Al(OH) 3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是_________________________________________________________。
(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品,例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后,常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:_______________________________________________________________。
5.(2014广州二模)碲(Te)为ⅥA族元素,是当今高新技术新材料的主要成分之一。
工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。
(1)粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物,电解精炼后,阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。
电解精炼粗铜时,阳极电极反应式为____________。
(2)TeO2是两性氧化物,微溶于水,可溶于强酸或强碱。
从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下:①“碱浸”时TeO 2发生反应的化学方程式为_______________________________________。
②“沉碲”时控制溶液的pH 为4.5-5.0,生成TeO 2沉淀。
如果H 2SO 4过量,溶液酸度过大,将导致碲的沉淀不完全,原因是____________________________________;防止局部酸度过大的操作方法是_______________________________________________________________。
③“酸溶”后,将SO 2通入TeCl 4溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是 ______________________________________________________。
6.(2014深圳一模)从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:已知:①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 72-、Fe 3+;②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀(c ≤1.0×10-5 mol·L -1)时pH 分别为3.6和5。
(1)“微热”除能加快反应速率外,同时还可以 ,滤渣A 为 (填化学式)。
(2)根据溶解度(S )∽温度(T )曲线,操作B 的最佳方法为 (填字母序号)A .蒸发浓缩,趁热过滤B .蒸发浓缩,降温结晶,过滤铬渣浸取调pH 约3.6并微热过滤操作B产品水稀NaOH 滤液滤渣A 母液 酸化、还原 调pH 为5 ……过滤 23NaOHNaOH 2CrO 42Cr 2O 7(3)酸化后Cr 2O 72-可被SO 32-还原成Cr 3+,离子方程式为: ;酸C 为 ,Cr(OH)3的溶度积常数K sp[Cr(OH)3]= 。
(4)根据2CrO 42-+2H +Cr 2O 72-+H 2O 设计图示装置(均为惰性电极)电解Na 2CrO 4溶液制取Na 2Cr 2O 7,图中右侧电极连接电源的 极,其电极反应式为 。
7.(2014深圳二模)粗铜精炼后的阳极泥含有Cu 、Au (金)和PbSO 4等杂质,湿法处理(1)用CuSO 4做电解液电解含铜、金、铅的粗铜,阳极..的电极反应式有: 和Cu-2e -= Cu 2+。
(2)焙烧阳极泥时,为了提高焙烧效率,采取的合理措施是 ,焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO 4外,还有 (填化学式)。
(3)操作I 的主要步骤为 ,操作Ⅱ的名称是 (4)写出用SO 2还原AuCl 4-的离子方程式 (5)为了减少废液排放、充分利用有用资源,工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作,请指出流程图中另一处类似的做法 (6)已知298K 时,K sp(PbCO 3)=1.46×10-13,K sp(PbSO 4)= 1.82×10-8,用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用Au8.(2014湛江一模)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr 2O 3,还含有MgO 、Al 2O 3、Fe 2O 3等杂质,下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)的工艺流程。
碳酸钠 铬铁矿焙 烧浸 出O 2CO 2中 和酸化废液处理H 2O醋酸醋酸 KClpH <5pH =7~8固体a固体bK 2Cr 2O 7晶体操作 I 操作 II 操作 III已知1:物质的溶解度(g/100g 水) 已知2: ①焙烧时有Na 2CrO 4、 Fe 2O 3 、NaAlO 2 等生成。
②Cr 2O 72- + H 2O2CrO 42- + 2H + ;Cr 2O 72-具有很强的氧化性回答问题:(1)“浸出”步骤中,为了提高浸出率,可采取的措施有 (要求写一条)。
(2)固体b 中主要含有 (填写化学式)。
(3)要检测酸化操作中溶液的pH 是否等于4.5,应该使用 (填写仪器或用品名称)。
(4)酸化步骤用醋酸调节溶液的pH ﹤5,其目的是 ;不用盐酸调节溶液pH 的原因是 。
(5)操作III 发生反应的化学方程式是 , 要得到K 2Cr 2O 7 晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、 、 和干燥。
物质 0℃ 40℃ 80℃ KCl 28.0 40.1 51.3 NaCl 35.7 36.4 38.0 K 2Cr 2O 74.726.373.0Na 2Cr 2O 7 163.0 215.0 376.09.(2014湛江二模)工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。
其工业流程如下:回答下列问题:(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施有(写一条)。
(2)除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,其作用是(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。
若测得滤液中c(F-)=0.01 mol•L-1,滤液中残留的c(Ca2+)= 〔已知:K sp(CaF2)=1.46×10-10〕,(4)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 mol•L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。
根据图中信息得出的结论是(5)沉锰工序中有CO2生成,则生成MnCO3的离子方程式是___________ 。
(6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是。
副产品A的化学式是。
10.(10分)氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:(1)试写出吸收塔中吸收剂Q(FeCl2)反应的离子方程式:。