1. 用如圖方法回收廢舊CPU中的單質(zhì)Au(金),Ag和Cu。
已知:①濃硝酸不能單獨(dú)將Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后經(jīng)____操作,將混合物分離。
(2)濃、稀HNO3均可作酸溶試劑。溶解等量Cu消耗HNO3的物質(zhì)的量不同,寫出消耗HNO3物質(zhì)的量少的反應(yīng)的化學(xué)方程式:____。
(3)HNO3-NaCl與王水[V(濃硝酸):V(濃鹽酸)=1:3溶金原理相同。
①將溶金反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:
Au+____NaCl+____HNO3=HAuCl4+____+____+____NaNO3
②關(guān)于溶金的下列說法正確的是____。
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中濃鹽酸的主要作用是增強(qiáng)溶液的酸性
C.用濃鹽酸與NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉將溶液中的1mlHAuCl4完全還原,則參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量是____ml。
(5)用適當(dāng)濃度的鹽酸、NaCl溶液、氨水與鐵粉,可按照如圖方法從酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(圖中標(biāo)注的試劑和物質(zhì)均不同)。
試劑1是____,試劑2是____。
2. H2O2是一種重要的化學(xué)品,其合成方法不斷發(fā)展。
(1)早期制備方法:Ba(NO3)2BaOBaO2濾液H2O2
①I為分解反應(yīng),產(chǎn)物除BaO、O2外,還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。
②II為可逆反應(yīng),促進(jìn)該反應(yīng)正向進(jìn)行的措施是____。
③III中生成H2O2,反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。
④減壓能夠降低蒸餾溫度,從H2O2的化學(xué)性質(zhì)角度說明V中采用減壓蒸餾的原因:____。
(2)電化學(xué)制備方法:已知反應(yīng)2H2O2=2H2O+O2↑能自發(fā)進(jìn)行,反向不能自發(fā)進(jìn)行,通過電解可以實(shí)現(xiàn)由H2O和O2為原料制備H2O2,如圖為制備裝置示意圖。
①a極的電極反應(yīng)式是____。
②下列說法正確的是____。
A.該裝置可以實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.電極b連接電源負(fù)極
C.該方法相較于早期劑備方法具有原料廉價(jià),對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)
3.釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。
該工藝條件下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列問題:
(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成,同時(shí)還有___________離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為反應(yīng)的離子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、___________,以及部分的___________。
(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是___________。
(5)“調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn),生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),需要加入過量NH4Cl,其原因是___________。
4.用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下:
已知:MnO2是一種兩性氧化物;25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表。
回答下列問題:
(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是 ,MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為 。
(2)保持BaS投料量不變,隨MnO2與BaS投料比增大,S的量達(dá)到最大值后無明顯變化,而Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小,減小的原因是 。
(3)濾液I可循環(huán)使用,應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到 操作中(填操作單元的名稱)。
(4)凈化時(shí)需先加入的試劑X為 (填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為_______(當(dāng)溶液中某離子濃度時(shí),可認(rèn)為該離子沉淀完全)。
(5)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
5.硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)在95 ℃“溶浸”硼鎂礦粉,產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(2)“濾渣1”的主要成分有_________。為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子,可選用的化學(xué)試劑是_________。
(3)根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng):H3BO3+H2O H++B(OH)?4,Ka=5.81×10?10,可判斷H3BO3是_______酸;在“過濾2”前,將溶液pH調(diào)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(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。
6.某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O):
溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列問題:
(1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是______________。為回收金屬,用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性,生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。
(2)“濾液②”中含有的金屬離子是______________。
(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是______________。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,即,“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為______________。
(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計(jì)算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0 ml·L?1,則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是______________。
(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。
(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用,其意義是______________。
7. 廢舊鋰離子電池經(jīng)處理得到的正極活性粉體中含有Li2O、NiO、C2O3、MnO2、Fe、C、Al、Cu等。采用以下工藝流程可從廢舊鋰離子電池中分離回收鈷、鎳、錳,制備正極材料的前驅(qū)體(NiCO3·CCO3·MnCO3)。
回答下列問題:
(1) “酸浸”溫度為85℃,粉體中的鈷(以C2O3表示)還原浸出的化學(xué)方程式為_______,H2O2的用量比理論用量多一倍的原因是_______。
(2)“除鐵”時(shí)需將溶液的pH調(diào)至3左右,加入的化合物X是________(填化學(xué)式)
(3)“除銅”時(shí)獲得萃余液的操作名稱是_______。
(4)“除鋁”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_______。萃余液中C2+的濃度為0.33ml·L-1,通過計(jì)算說明,常溫下除鋁控制溶液pH為4.5,是否造成C的損失_______?(列出算式并給出結(jié)論)已知:(Ksp[C(OH)2]=5.9×10-15)
(5)從濾液④中可提取_______(任寫一種)用作_______。
8. 綜合利用煉鋅礦渣(主要含鐵酸鎵Ga2(Fe2O4)3、鐵酸鋅ZnFe2O4)獲得3種金屬鹽,并進(jìn)一步利用鎵鹽制備具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵(GaN),部分工藝流程如下:
已知:①常溫下,浸出液中各離子的濃度及其開始形成氫氧化物沉淀的pH見表1。
②金屬離子在工藝條件下的萃取率(進(jìn)入有機(jī)層中金屬離子的百分?jǐn)?shù))見表2。
表1金屬離子濃度及開始沉淀的pH
表2金屬離子的萃取率
(1)Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合價(jià)為______,“浸出”時(shí)其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(2)濾液1中可回收利用的物質(zhì)是______,濾餅的主要成分是______;萃取前加入的固體X為______。
(3)Ga與Al同主族,化學(xué)性質(zhì)相似。反萃取后,鎵的存在形式為______ (填化學(xué)式)。
(4)電解過程包括電解反萃取液制粗鎵和粗鎵精煉兩個(gè)步驟。精煉時(shí),以粗鎵為陽(yáng)極,以NaOH溶液為電解液,陰極的電極反應(yīng)為______。
(5)GaN可采用MOCVD (金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積)技術(shù)制得:以合成的三甲基鎵為原料,使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物,該過程的化學(xué)方程式為______。
(6)濾液1中殘余的Ga3+的濃度為______ ml·L-1 (寫出計(jì)算過程)。
9. 合理利用工廠煙灰,變廢為寶,對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要意義。以某鋼鐵廠煙灰(主要成分為ZnO,并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如下:

回答下列問題:
(1)“浸取”工序中加入過量氨水的目的:①使ZnO、CuO溶解,轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配離子;②______。
(2)ZnO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)“除雜”工序中,反應(yīng)的離子方程式為______。
(4)濾渣②的主要成分有______(填化學(xué)式),回收后可用作冶金原料。
(5)“蒸氨沉鋅”工序中,“蒸氨”是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出,相應(yīng)的化學(xué)方程式為______,蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回______工序循環(huán)使用。
(6)從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工序名稱為______。
(7)將濾渣①用H2SO4溶液處理后得到______溶液和______固體(均填化學(xué)式)。
10. 某化學(xué)興趣小組通過查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)了從某廠陽(yáng)極泥(成分為Cu、Ag2Se、Au、Pt)中回收貴重金屬的工藝,其流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)寫出“焙燒”時(shí),生成的化學(xué)反應(yīng)方程式_______。
(2)“濾液”中的金屬陽(yáng)離子有_______;“酸浸氧化”中通入氧氣的目的是_______、_______。
(3)“酸溶”時(shí)Pt、Au分別轉(zhuǎn)化為和,寫出Au溶解的離子方程式_______。
(4)可從“有機(jī)層”回收的金屬是_______。實(shí)驗(yàn)室“萃取分液”的玻璃儀器有_______、_______。
(5)電解溶液回收Au的陰極反應(yīng)式為_______。
11. 以鎂鋁復(fù)合氧化物()為載體的負(fù)載型鎳銅雙金屬催化劑()是一種新型高效加氫或脫氫催化劑,其制備流程如下:
已知:常溫下,,?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在加熱條件下,尿素在水中發(fā)生水解反應(yīng),放出______和______兩種氣體(寫化學(xué)式)。
(2)“晶化”過程中,需保持恒溫60℃,可采用的加熱方式為______。
(3)“洗滌”過程中,檢驗(yàn)濾餅是否洗凈的方法是______。
(4)常溫下,若“懸濁液”中,則溶液的______。
(5)“還原”過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(6)在強(qiáng)堿溶液中被氧化可得,該物質(zhì)能用作堿性鎳鎘電池的正極材料。其電池反應(yīng)式:
①放電一段時(shí)間后,溶液的pH將______(填“增大”“減小”或“不變”)。
②充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。
12. 高錳酸鉀生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢錳渣(主要成分為MnO2、KOH、MgO和Fe2O3)可用于制備 MnSO4晶體,工藝流程
該工藝條件下金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答以下問題:
(1) MnSO4中陰離子的空間構(gòu)型為_______。
(2)提高“反應(yīng)Ⅰ”速率可采取的措施是_______ (除“加熱”外,任寫一種),濾渣A的主要成分為_______(填化學(xué)式)。
(3) “反應(yīng)Ⅱ”中硫鐵礦(FeS2)的作用為_______。
(4)“反應(yīng)Ⅲ”的離子方程式為_______。
(5)“調(diào)pH”步驟中,應(yīng)調(diào)節(jié)pH不低于_______。
(6)取0.1510 g MnSO4固體,溶于適量水中,加硫酸酸化,用過量NaBiO3(難溶于水)將其完全氧化為,過濾,洗滌,洗滌液并入濾液后,加入0.5360 g Na2C2O4固體,充分反應(yīng)后,用0.0320 ml/L KMnO4溶液滴定,用去20.00 mL,計(jì)算樣品中MnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(保留三位有效數(shù)字)。
13. 碳酸鍶(SrCO3)是一種重要的工業(yè)原料,廣泛用于生產(chǎn)鍶鐵氧體磁性材料。一種以菱鍶礦(含80~90% SrCO3,少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制備高純碳酸鍶的工藝流程如下:
Sr(OH)2在水中的溶解度
(1)元素Sr位于元素周期表第_______周期第_______族。
(2)菱鍶礦、焦炭混合粉碎的目的是_______。
(3)“立窯煅燒”中SrCO3與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。進(jìn)行煅燒反應(yīng)的立窯襯里應(yīng)選擇_______(填“石英砂磚”或“堿性耐火磚”)。
(4)“浸取”中用熱水浸取而不用冷水的原因是_______;濾渣1含有焦炭、Ca(OH)2和_______。
(5)“沉鍶”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(6)鍶鐵氧體是由鍶和鐵的氧化物組成的復(fù)合磁性材料。某種鍶鐵氧體(xSrO·yFe2O3)中Sr與Fe的質(zhì)量比為0.13,則為_______(取整數(shù))。
14.氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工廠處理氨氮廢水的流程如下:
= 1 \* ROMAN I = 2 \* ROMAN II = 3 \* ROMAN III
達(dá)標(biāo)廢水
低濃度氨氮廢水
含NH4+的廢水
含余氯廢水
(1)I中加入NaOH溶液,調(diào)pH =11并鼓入大量空氣。用離子方程式表示加NaOH溶液的作用是________;鼓入大量空氣的目的是________。
(2)II中加入適量NaClO溶液,控制pH在6~7,將氨氮轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。
① 為了完全從廢水中去除氨氮,加入的NaClO與水體中NH4+ 的物質(zhì)的量之比最小是________。
② 過程 = 2 \* ROMAN II發(fā)生3個(gè)反應(yīng):
ClO-+ H+ == HClO
NH4+ + HClO == NH2Cl + H+ + H2O (NH2Cl中Cl元素為+1價(jià))
= 3 \* rman iii. ……
已知:水體中以+1價(jià)形式存在的氯元素有消毒殺菌的作用,被稱為“余氯”。右圖為NaClO加入量與“余氯”含量的關(guān)系示意圖。其中氨氮含量最低的點(diǎn)是c點(diǎn)。
b點(diǎn)表示的溶液中氮元素的主要存在形式是(用化學(xué)式表示)________;
反應(yīng)iii的化學(xué)方程式是________。
(3) = 3 \* ROMAN III中用Na2SO3溶液處理含余氯廢水,要求達(dá)標(biāo)廢水中剩余Na2SO3的含量小于5 mg·L-1。若含余氯廢水中NaClO的含量是74.5 mg·L-1,則處理10 m3 含余氯廢水,至多添 加10% Na2SO3溶液________kg(溶液體積變化忽略不計(jì))。
15.從海水中可以提取很多有用的物質(zhì),例如從海水制鹽所得到的鹵水中可以提取碘?;钚蕴课椒ㄊ枪I(yè)提碘的方法之一,其流程如下:
含I-的鹵水
(酸化至pH=2)
分離操作X
稀H2SO4
吸收I2
粗碘
方案甲
低溫干燥



濃Na2CO3溶液
氧化后過濾
方案乙
粗碘
NaNO2
活性炭吸附I2
氧化
資料顯示:Ⅰ. pH=2時(shí),NaNO2溶液只能將 I-氧化為I2,同時(shí)生成NO
Ⅱ. I2+5Cl2+6H2O === 2HIO3+10HCl
Ⅲ. 5SO32-+2IO3-+2H+===I2+5SO42-+H2O
(1)反應(yīng)①的離子方程式 。
(2)方案甲中,根據(jù)I2的特性,分離操作X的方法是____________。
(3)已知:反應(yīng)②中每吸收3ml I2轉(zhuǎn)移5ml電子,離子方程式是__________。
(4)Cl2、酸性KMnO4等都是常用的強(qiáng)氧化劑,但該工藝中氧化鹵水中的I-卻選擇了價(jià)格較高的NaNO2,原因是 。
(5)方案乙中,已知反應(yīng)③過濾后,濾液中仍存在少量的I2、I-、IO3-。請(qǐng)分別檢驗(yàn)濾液中的I-、IO3-,將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑:稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液、Na2SO3溶液
a.濾液用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)存在。
b. 。
16.SO2廣泛用于醫(yī)藥、硫酸工業(yè)等領(lǐng)域,回收廢氣中的SO2可用如下方法。
(1)方法Ⅰ的過程如下。
① 制備Al2(SO4)x(OH)y
向Al2(SO4)3溶液中加入CaO粉末,調(diào)pH至3.6。 CaO的作用之一是促進(jìn)
水解(填離子符號(hào),下同),二是沉淀一部分 。
② 吸收:Al2(SO4)x(OH)y吸收SO2后的產(chǎn)物是 (寫化學(xué)式)。
③ 解吸:加熱②中產(chǎn)物,產(chǎn)生SO2,Al2(SO4)x(OH)y再生。
(2)方法Ⅱ中,在Fe2+催化下,SO2、O2和H2O生成H2SO4的化學(xué)方程式是 。
(3)方法Ⅱ中,F(xiàn)e2+的催化過程可表示如下:
?。?br>ⅱ: ……
① 寫出ⅱ的離子方程式: 。
② 下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。
a.向FeCl2溶液滴入KSCN,無變化
b.向FeCl2溶液通入少量SO2,滴入KSCN,顏色變紅。
c.取b中溶液, 。
(4)方法Ⅱ中,催化氧化后,采用滴定法測(cè)定廢氣中殘留SO2的含量。將V L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)廢氣中的SO2用1%的H2O2完全吸收,吸收液用下圖所示裝置滴定,
共消耗a mL c ml/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)液。
① H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式 。
② 廢氣中殘留SO2的體積分?jǐn)?shù)為 。
17. 某小組模擬工業(yè)上回收分銀渣中的銀,過程如下:
Ⅰ.浸出
Ⅱ.還原
Ⅲ.循環(huán)
甲醛
Ag
回收液
浸出劑
分銀渣
(主要成分AgCl)
浸出液
(1)Na2SO3溶液和氨水均可作浸出劑,但由于氨水易 (填物理性質(zhì)),故用Na2SO3溶液更環(huán)保。
(2)Ⅰ中主要反應(yīng):AgCl + 2 SO32- Ag (SO3)23- QUOTE + Cl-。研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí),該反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行,浸出時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使銀的浸出率(浸出液中銀的質(zhì)量占起始分銀渣中銀的質(zhì)量的百分比)降低,可能原因是 (用離子方程式表示)。
(3)研究發(fā)現(xiàn):浸出液中含銀化合物總濃度與含硫化合物總濃度及浸出液pH的關(guān)系如下圖。
① pH=10時(shí),含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的變化趨勢(shì)是 。
② 解釋①中變化趨勢(shì)的原因: 。
③ pH=5時(shí),含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的變化與pH=10時(shí)不同,原因是 。
(4)將Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:
□Ag (SO3)23-+□OH- +□ === □ +□ +□ + CO32-
(5)Ⅲ中回收液可直接循環(huán)使用,但循環(huán)多次后,銀的浸出率會(huì)降低。從回收液離子濃度變化和反應(yīng)限度的角度分析原因: 。
18.廢水中氨態(tài)氮以NH3?H2O、NH3和NH4+的形式存在,廢水脫氮已成為主要污染物減排和水體富營(yíng)養(yǎng)化防治的研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.沉淀法
向廢水中投入MgCl2和Na2HPO4,生成MgNH4PO4?6H2O沉淀,可將氨態(tài)氮含量降至10mg·L?1以下。
(1)NH3的電子式:______。
(2)廢水中的NH3?H2O轉(zhuǎn)化為MgNH4PO4?6H2O的離子方程式是______。
(3)16℃時(shí),向廢水中加入MgCl2和Na2HPO4,使鎂、
氮、磷物質(zhì)的量之比為1︰1︰1,沉淀過程中的pH
對(duì)剩余氨態(tài)氮濃度的影響如右圖。欲使剩余氨態(tài)
氮濃度低于10mg·L?1,pH的適宜范圍是______,
pH偏大或者偏小均不利于MgNH4PO4?6H2O的生成,原
因是______。
Ⅱ.微波—氧化法
(4)僅對(duì)廢水進(jìn)行微波加熱,pH對(duì)氨態(tài)氮脫出的影響如下表。
表中數(shù)據(jù)表明:pH增大有利于廢水中化學(xué)平衡______(用化學(xué)用語(yǔ)表示)的移動(dòng)。
(5)微波協(xié)同CuO和H2O2除去氨態(tài)氮
①其他條件相同,取相同體積的同一廢水樣品,微波10min,剩余氨態(tài)氮濃度與一定濃度H2O2溶液添加量的關(guān)系如下圖。據(jù)圖推測(cè)CuO在氨態(tài)氮脫除中可能起催化作用,
理由是______。
②微波協(xié)同CuO有利于H2O2除去氨態(tài)氮。該條件下,H2O2將NH3氧化為N2的化學(xué)方程式是______。
19. H2S是一種大氣污染物。工業(yè)尾氣中含有H2S,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;未
脫除 H2S的煤氣,運(yùn)輸過程中還會(huì)腐蝕管道。
(1)干法氧化鐵脫硫是目前除去煤氣中H2S的
常用方法,其原理如右圖所示。
① 下列說法正確的是_______(填序號(hào))。
a.單質(zhì)硫?yàn)辄S色固體
b.脫硫反應(yīng)為3H2S + Fe2O3·H2O === Fe2S3·H2O + 3H2O
c.再生過程中,硫元素被還原
d.脫硫過程中,增大反應(yīng)物的接觸面積可提高脫硫效率
② 從安全環(huán)保的角度考慮,再生過程需控制反應(yīng)溫度不能過高的原因是_______。
(2)電化學(xué)溶解—沉淀法是一種回收利用H2S的新方法,其工藝原理如下圖所示。
已知:Zn與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都能反應(yīng)生成H2;Zn(Ⅱ)在過量的強(qiáng)堿溶液中以[Zn(OH)4]2-
形式存在。
① 鋅棒連接直流電源的_______(填“正極”或“負(fù)極”)。
② 反應(yīng)器中反應(yīng)的離子方程式為_______。
③ 電解槽中,沒接通電源時(shí)已經(jīng)有H2產(chǎn)生,用化學(xué)用語(yǔ)解釋原因:_______。
(3)常用碘量法測(cè)定煤氣中H2S的含量,其實(shí)驗(yàn)過程如下:
i. 將10 L煤氣通入盛有100 mL鋅氨絡(luò)合液的洗氣瓶中,將其中的H2S全部轉(zhuǎn)化為
ZnS沉淀,過濾;
ii. 將帶有沉淀的濾紙加入盛有15 mL 0.1 ml/L碘標(biāo)準(zhǔn)液、200 mL水和10 mL鹽酸
的碘量瓶中,蓋上瓶塞,搖動(dòng)碘量瓶至瓶?jī)?nèi)濾紙搖碎,置于暗處反應(yīng)10 min后,
用少量水沖洗瓶壁和瓶塞。(已知:ZnS + I2 === ZnI2 + S)
iii. 用0.1 ml/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,待溶液呈淡黃色時(shí),加入1 mL淀粉指示劑,繼
續(xù)滴定至終點(diǎn)。(已知:2Na2S2O3 + I2 === Na2S4O6 + 2NaI)
① i中,將煤氣中的H2S轉(zhuǎn)化為ZnS的目的是_______。
② 滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______。
③ 若消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液的體積為20 mL,則煤氣中H2S的含量為_______ mg/m3。
20. 近年來,F(xiàn)ePO4作為制備鋰離子電池正極材料LiFePO4的重要原料而成為研究
熱點(diǎn)。一種以FeCl3、H3PO4、氨水為主要原料制備FePO4的流程如下圖。
已知:H3PO4是弱電解質(zhì)
(1)將FeCl3溶液與H3PO4溶液按混合,沒有明顯現(xiàn)象,逐漸
滴加氨水至pH = 1.5左右,生成FePO4·2H2O沉淀。
① 操作a為______。
② 生成FePO4·2H2O的離子方程式是______。
③ 控制氨水用量,避免因pH偏高而產(chǎn)生______雜質(zhì)。
(2)測(cè)定產(chǎn)物樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),主要步驟如下:
ⅰ.取a g樣品,加入過量鹽酸充分溶解,再滴加SnCl2(還原劑)至溶液呈淺黃色;
ⅱ.加入TiCl3,恰好將i中殘余的少量Fe3+還原為Fe2+;
ⅲ.用c ml·L–1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+,消耗v mLK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液。
① 將步驟ⅲ的離子方程式補(bǔ)充完整:
② 產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。
21.生物浸出是用細(xì)菌等微生物從固體中浸出金屬離子,有速率快、浸出率高等特點(diǎn)。氧化亞鐵硫桿菌是一類在酸性環(huán)境中加速 Fe2+氧化的細(xì)菌,培養(yǎng)后能提供 Fe3+, 控制反應(yīng)條件可達(dá)細(xì)菌的最大活性,其生物浸礦機(jī)理如下圖。
反應(yīng) 1反應(yīng) 2
(1)氧化亞鐵硫桿菌生物浸出 ZnS 礦。
①反應(yīng) 2 中有 S 單質(zhì)生成,離子方程式是 。
②實(shí)驗(yàn)表明溫度較高或酸性過強(qiáng)時(shí)金屬離子的浸出率均偏低,原因可能是 。
(2)氧化亞鐵硫桿菌生物浸出廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰(LiCO2)與上述浸出機(jī)理相似,發(fā)生反應(yīng)1 和反應(yīng)3:LiCO2 +3Fe3+==Li++ C2++3Fe2++O2↑
①在酸性環(huán)境中,LiCO2 浸出 C2+的總反應(yīng)的離子方程式是 。
②研究表明氧化亞鐵硫桿菌存在時(shí),Ag+對(duì)鈷浸出率有影響,實(shí)驗(yàn)研究 Ag+的作用。取 LiCO2 粉末和氧化亞鐵硫桿菌溶液于錐形瓶中,分別加入不同濃度 Ag+的溶液,鈷浸出率(圖 1)和溶液 pH(圖 2)隨時(shí)間變化曲線如下:
圖1 不同濃度Ag+作用下鈷浸出率變化曲線圖 2 不同濃度 Ag+作用下溶液中 pH 變化曲線
Ⅰ.由圖 1 和其他實(shí)驗(yàn)可知,Ag+能催化浸出 C2+,圖 1 中的證據(jù)是 。
Ⅱ.Ag+是反應(yīng) 3 的催化劑,催化過程可表示為:
反應(yīng) 4:Ag++LiCO2==AgCO2+Li+
反應(yīng) 5:……
反應(yīng) 5 的離子方程式是 。
Ⅲ.由圖 2 可知,第 3 天至第 7 天,加入 Ag+后的 pH 均比未加時(shí)大,結(jié)合反應(yīng)解釋其原因: 。
22. 聚合硫酸鐵(PFS)是一種性能優(yōu)異的無機(jī)高分子絮凝劑,其化學(xué)式通常表示為
[Fe2(OH)2a(SO4)3-a]b。某化工廠制備PFS并用其處理廢水。
I.用硫酸銅廢液制備PFS
(1)試劑A為______。
(2)“控溫氧化”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)測(cè)定PFS樣品中的n(OH-):取a g樣品,溶解于V1 mL c1 ml/L HCl溶液中,用KF溶液掩蔽Fe3+(使Fe3+不能與OH-反應(yīng)),滴入酚酞溶液,再用c2 ml/L NaOH溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液體積為V2 mL。a g PFS樣品中的n(OH-)=______ml。
II.用石灰乳-PFS法處理含砷廢水
已知:
i. 常溫下,Ca3(AsO4)2、CaHAsO4的Ksp均大于FeAsO4 的 Ksp,F(xiàn)e2(HAsO4)3可溶;
ii.常溫下,溶液中含砷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如 右圖。
(4)下列說法不正確的是______(填序號(hào))。
a.NaH2AsO4溶液的pH < 7
b.pH=11.5時(shí),c(H2AsO- 4)+2c(HAsO2- 4)+3c(AsO3- 4)+c(OH-)=c(H+)
c.Na3AsO4溶液中,3c(Na+) =c(AsO3- 4) + c(HAsO2- 4) + c (H2AsO- 4)+ c (H3AsO4)
(5)“一級(jí)沉降”中,石灰乳的作用是______。
(6)“二級(jí)沉降”中,溶液的pH在8~10之間,PFS形成的Fe(OH)3膠體粒子可以通過沉淀反應(yīng)進(jìn)一步減少溶液中的As含量,反應(yīng)的離子方程式為______。
(7)溶液的pH和m(Fe)/m(As)對(duì)As去除率的影響如右圖。某酸性 含砷廢水中As含量為20 mg/L,為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(As含量≤1 mg/L),從節(jié)約成本的角度考慮,工業(yè)上選擇的最佳條件是______(填序號(hào))。
a. pH=8.2 m(Fe)/m(As)=5 b. pH=8.2 m(Fe)/m (As)=8
c. pH=9.0 m(Fe)/m(As)=5 d. pH=9.0 m(Fe)/m(As)=8
[m(Fe)/m(As)指PFS中Fe元素質(zhì)量與對(duì)應(yīng)廢水中As元素質(zhì)量之比]
23.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)為白色或黃色結(jié)晶粉末或小結(jié)晶,帶有強(qiáng)烈的SO2氣味,與強(qiáng)酸接觸則放出SO2。在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品、含鉻污水處理等方面應(yīng)用廣泛。
pH=4.1
= 3 \* ROMAN III
溶液A
結(jié)晶脫水
= 2 \* ROMANII液A
溶液A
pH=7~8
SO2
Na2S2O5
SO2
Na2CO3固體
pH=4.1
Na2CO3飽和溶液
= 1 \* ROMAN I
= 2 \* ROMAN II
(1)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:
資料:當(dāng)NaHSO3溶液過飽和后靜置,會(huì)結(jié)晶析出焦亞硫酸鈉晶體。
焦亞硫酸鈉中硫元素的化合價(jià)為 。
寫出Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
③工藝中加入Na2CO3固體,并再次充入SO2的目的是 。
(2)研究表明,焦亞硫酸鈉處理含鉻(VI)廢水較其他方法效果好,處理費(fèi)用低。
其工藝流程如下:
原水
(含Cr2O72--)
調(diào)pH至2.5
硫酸
反應(yīng)池
焦亞硫酸鈉
調(diào)pH至8~9
石灰乳
上清液測(cè)定達(dá)標(biāo)
含Cr(OH)3
淤泥

反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
Cr2O72--在酸性條件下氧化性強(qiáng),在實(shí)際工業(yè)中pH過低,則需要的焦亞硫酸鈉的量比理
論值高出許多,結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋可能的原因是 。
(3)葡萄酒中常常會(huì)加入Na2S2O5做抗氧化劑,中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(G112760-2011)規(guī)定葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)不能超過0.25 g/L。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí),取50.00 mL葡萄酒樣品,并用0.0100 ml/L的碘標(biāo)準(zhǔn)液(含淀粉)滴定至終點(diǎn),消耗10.00 mL。
①滴定反應(yīng)的離子方程式為 。
②判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 。
該葡萄酒中Na2S2O5的殘留量為 g/L(以SO2計(jì))。
2022屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí):考點(diǎn)突破
生產(chǎn)工藝流程 參考答案
1.(1)過濾
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O
(3)①4 5 NO 2H2O 4 ② AC
(4)1.5
(5) NaCl溶液 鹽酸
2.(1)① 2Ba(NO3)22BaO+ O2↑+4NO2↑
②增大壓強(qiáng)或增大氧氣的濃度或降低溫度
③ BaO2+2HCl= BaCl2+H2O2
④H2O2受熱易分解
(2)①O2+2H++2e-= H2O2 ②AC
3.(1)加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)
(2)Fe2+ VO++MnO2 +2H+ =+Mn2++H2O
(3)Mn2+ Al3+和Fe3+
(4)Fe(OH)3
(5)NaAl(OH)4+ HCl= Al(OH)3↓+NaCl+H2O
(6)利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全
4.(1)增大接觸面積,充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率;

(2)過量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2
(3)蒸發(fā)
(4)H2O2;4.9
(5)
5.(1)NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱 轉(zhuǎn)化為H3BO3,促進(jìn)析出
(4)2Mg2++3+2H2OMg(OH)2·MgCO3↓+2
(或2Mg2++2+H2OMg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸 高溫焙燒
6.(1)除去油脂,溶解鋁及其氧化物 +H+=Al(OH)3↓+H2O
(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+
(3)O2或空氣 Fe3+
(4)0.01×(107.2?14)2[或10?5×(108.7?14)2] 3.2~6.2
(5)2Ni2++ClO?+4OH?=2NiOOH↓+ Cl?+H2O
(6)提高鎳回收率
7.(1) C2O3+2H2SO4+H2O2=2CSO4+O2↑+3H2O
85℃時(shí)過氧化氫容易分解,所以其用量比理論用量多
(2)NaOH
(3)分液
(4)Al3++3NH3 ? H2O=Al(OH)3↓+3

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