
1.MnSO4是一種重要的化工產(chǎn)品。以菱錳礦(主要成分為MnCO3,還含有Fe3O4、FeO、CO等)為原料制備MnSO4的工藝流程如下:
資料:金屬離子沉淀時(shí)的pH
(1)沉淀池2中,不能用NaOH代替含硫沉淀劑,原因是_______________________________________________________。
離子反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀而使錳元素?fù)p失
(2)如圖為MnSO4和(NH4)2SO4的溶解度曲線(xiàn)。從“含MnSO4的溶液”中提取“MnSO4晶體”的操作為_(kāi)___________________,洗滌,干燥。
2.由工業(yè)級(jí)碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質(zhì))制備高純碳酸鋰。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖:90 ℃以下,隨溫度升高,碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是_____________________________________________________________________。
碳酸氫鋰隨溫度的升高分解產(chǎn)率增大,碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小
3.Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等,制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法如下:
已知:①鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線(xiàn)如圖。
(1)加入BaCl2的目的是除_______(填離子符號(hào)),如何判斷該離子已除盡:______________________________________________________________。
靜置,取上層清液加入BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成,則 已除盡
(2)加入NaClO3飽和溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng):MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl↓,請(qǐng)利用該反應(yīng),結(jié)合溶解度圖,制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①取樣,加入NaClO3飽和溶液充分反應(yīng);②蒸發(fā)濃縮;③_________;④冷卻結(jié)晶;⑤過(guò)濾、洗滌,獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。
4.從銅氨廢液{含[Cu(NH3)3·CO]+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH3、CH3COO-、 等}中回收銅的工藝流程如下:(1)步驟(Ⅵ)發(fā)生反應(yīng)生成難溶Cu2(OH)3Cl的離子方程式為_(kāi)____________________________________________________。
2[Cu(NH3)4]2+
(2)pH與銅的回收率關(guān)系如圖所示,為盡可能提高銅的回收率,需控制的pH約為_(kāi)_____________。
6(或5.5~6.5)
5.實(shí)驗(yàn)室用含錳廢料(主要成分為MnO2,還含有少量Al2O3、MgO、SiO2)為原料制備Mn的工藝流程如下:
“酸浸”時(shí),MnO2將Fe氧化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________;該過(guò)程中浸出時(shí)間和液固比對(duì)錳浸出率的影響分別如圖所示。
則適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為_(kāi)_______、__________。
2Fe+12H+===3Mn2++2Fe3++6H2O
6.金屬鈦在航天、潛海和醫(yī)療方面應(yīng)用廣泛。以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),含少量Fe2O3等]為原料制備鈦的工藝流程如下:濾液1中鈦元素以TiO2+形式存在,步驟①中生成TiO2+的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________,硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鈦、鐵浸出率的影響如圖所示,據(jù)此判斷,酸浸時(shí)所加硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為_(kāi)__________(填范圍)。
7.2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。某廢舊鋰電池正極主要由LiFePO4、鋁箔、炭黑等組成,F(xiàn)e、Li、P具有極高的回收價(jià)值,具體流程如下:
浸出液X的主要成分為L(zhǎng)i+、Fe3+、 等。過(guò)程③控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85 ℃、反應(yīng)時(shí)間3 h條件下,探究pH對(duì)磷酸鐵沉淀的影響,如圖所示。
(1)綜合考慮鐵和磷沉淀率,最佳pH為_(kāi)_____。
(2)結(jié)合平衡移動(dòng)原理,解釋過(guò)程③中pH增大,鐵和磷沉淀率增大的原因:____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)當(dāng)pH>2.5后,隨pH增加,磷沉淀率出現(xiàn)了減小的趨勢(shì),解釋其原因:__________________________________________________________________________________________。
pH>2.5時(shí),沉淀中的磷酸鐵會(huì)有部分開(kāi)始轉(zhuǎn)變生成Fe(OH)3,使得部分 釋放,導(dǎo)致磷沉淀率下降
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