利用脆硫铅锑矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)制取锑白(Sb2O3)的湿法冶炼工艺流程如下图所示。
已知:①锑(Sb)为ⅤA族元素,Sb2O3为两性氧化物;
②“水解”时锑元素转化为SbOCl沉淀;
③Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol4·L-4
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”后的滤液中含有两种锑的氯化物,分别为SbCl3和___________(填化学式)。滤渣ⅰ中所含的反应产物有PbCl2和一种单质,该单质是___________。
(2)“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中,Sb将Fe3+转化为Fe2+的离子方程式为__________,该转化有利于“水解”时锑铁分离,理由是_________。
(3)“还原”用的Sb可由以下方法制得:用Na2S—NaOH溶液浸取辉锑精矿(Sb2S3),将其转化为Na3SbS3(硫代亚锑酸钠)—NaOH溶液。按下图所示装置电解后,阴极上得到Sb,阴极区溶液重新返回浸取作业,阴极的电极反应式为______。该装置中,隔膜是________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(4)“中和”时若用NaOH溶液代替氨水,Sb2O3可能会转化为____________(填离子符号),使锑白的产量降低。
(5)锑白也可用火法冶炼脆硫铅锑矿制取,该法中有焙烧、烧结、还原和吹炼等生产环节。与火法冶炼相比,湿法冶炼的优点有____________(任写一点)。
高三化学工业流程中等难度题
利用脆硫铅锑矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)制取锑白(Sb2O3)的湿法冶炼工艺流程如下图所示。
已知:①锑(Sb)为ⅤA族元素,Sb2O3为两性氧化物;
②“水解”时锑元素转化为SbOCl沉淀;
③Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol4·L-4
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”后的滤液中含有两种锑的氯化物,分别为SbCl3和___________(填化学式)。滤渣ⅰ中所含的反应产物有PbCl2和一种单质,该单质是___________。
(2)“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中,Sb将Fe3+转化为Fe2+的离子方程式为__________,该转化有利于“水解”时锑铁分离,理由是_________。
(3)“还原”用的Sb可由以下方法制得:用Na2S—NaOH溶液浸取辉锑精矿(Sb2S3),将其转化为Na3SbS3(硫代亚锑酸钠)—NaOH溶液。按下图所示装置电解后,阴极上得到Sb,阴极区溶液重新返回浸取作业,阴极的电极反应式为______。该装置中,隔膜是________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(4)“中和”时若用NaOH溶液代替氨水,Sb2O3可能会转化为____________(填离子符号),使锑白的产量降低。
(5)锑白也可用火法冶炼脆硫铅锑矿制取,该法中有焙烧、烧结、还原和吹炼等生产环节。与火法冶炼相比,湿法冶炼的优点有____________(任写一点)。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
锑(Sb)是第VA族元素,其单质主要用于制造合金、半导体。三氧化二锑俗称锑白,是白色粉末,不溶于水,是一种两性氧化物,主要用于白色颜料、油漆和塑料、石油化工等。某工厂用羽毛矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)制取锑白的工艺流程如图所示:
(1)Pb4FeSb6S14中的锑元素只显一种化合价,则其化合价是______。X是一种固体单质,其成分是___(填化学式)。
(2)氯化浸出中,除铅与X外,被氧化的元素反应后均显高价,写出相应的化学方程式:______________。操作1为加水稀释,写出生成SbOCl的离子方程式:___________。
(3)试剂1通常选用氨水而不是NaOH溶液,最可能的原因是_______。操作2的内容是_________、干燥。
(4)在强碱性条件下电解Na3SbS3溶液(原理如图)可得到单质锑。
写出阴极的电极反应式:_______,B电极应接电源的______极,当有2 mol Sb生成时,通过阳离子交换膜的离子数为_________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
辉铜矿是铜矿的主要品种之一传统的火法冶炼在资源的综合利用、环境保护等方面会遇到困难。辉铜矿的湿法冶炼目前国内外都处于探索阶段。自氧化还氨氮分离法是一种较为理想的湿法冶炼方法,工艺流程如下图所示:
已知:
① 辉铜矿的主要成分是Cu2S,含有较多的Fe2O3、SiO2等。
② 软锰矿的主要成分是MnO2,含有较多的SiO2等。
③ 浸出时,生成一种非金属单质。
④ 室温下,Kap[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol/L,Kap[Fe(OH)2]=8.0×10-16mol/L
完成下列填空:
(l)浸出前需要先将矿石粉碎,其目的是__________。
(2)写山浸出时主要反应的离子方程式_____________。
(3)浸渣A的主要成分为_______;调溶液pH 3.0-3.5的目的是除去______离子;室温下,若该离子的浓度为4.0×10-8mol/L,则溶液的pH=__________。
(4) 工业上可将MnCO3、在300℃左右氧化来制取具有较好催化性能的MnO2,则MnCO3在空气中受热制取MnO2的化学方程式为_________________。
(5)从滤液C中提取硫酸氨晶体的步骤为_______、_______、过滤、洗涤、干操。
(6)与火法冶炼辉铜矿相比,用图中方法冶炼辉铜矿的优点有________、_____。(列举其中2条)
高三化学简答题困难题查看答案及解析
硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产PbSO4的流程如下:
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时,Ksp(CaSO4)=4.9x10-5,Ksp(PbSO4)=1.6xl0-8。
(1)已知步骤I有NO气体产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式________。
(2)步骤I需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩佘,目的是________。
(3)母液可循环利用于步骤I,其溶质主要是________(填一种物质化学式),若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是________。
(4)产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤,目的是除去________。
(5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
铅的单质、氧化物、铅盐在现代工业中有着重要的用途。
(1)工业利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下[已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。
①生产过程中,必须使浸出渣中仍含少量的铅单质,其目的是_________,废液中存在可循环利用于的物质,该物质是_______ , 加40%硫酸的目的是 _______
②写出酸浸过程中单质铅反应的化学方程式:______,若沉淀物含有极少量CaSO4,则洗涤剂最好使用____
a.水 b.10%硫酸、水 c.Pb(NO3)2溶液、水
(2)已知铅能形成多种氧化物,如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2以及Pb3O4。Pb3O4能与硝酸发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅的氧化物,写出反应的化学方程式______________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
硫酸铅广泛应用于制造蓄电池。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8。
(1)已知步骤Ⅰ有NO产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的离子方程式 、 。
(2)步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是 。
(3)母液可循环利用于步骤Ⅰ,其溶质主要是 (填一种物质化学式),若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是 。
(4)产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤,目的是除去 。
(5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细-氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为A12O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备流程如下:
(1)用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为____(填选项编号)。
(2)流程中加入H2O2 有气体产生,原因是_______________________________。
(3)通过调节溶液的pH来“沉铁”,得到Fe(OH)3。己知:
为保证产品的纯度,可以选用下列物质中的_______调节溶液pH(填字母),调节pH的范围为___________________________。
a.A12O3 b.NaOH c.Al(OH) 3 d.Na2CO3
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:
4[NH4 Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,
将产生的气体通过下图所示的装置:
①集气瓶中收集到的气体是_____________________(填化学式);
②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是__________________________________;
③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,该试剂是______________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
锌冶炼过程中会产生大量的铅浮渣,其主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。利用铅浮渣生产硫酸铅的流程如下。下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中反应的离子方程式是:Pb+4H++2NO=Pb2++2NO↑+2H2O
B. 复分解反应的方程式是:Pb(NO3)2+H2SO4= PbSO4↓+2HNO3
C. 为保证产品纯度,需控制硝酸的量以为防止Ag被溶解
D. 步骤Ⅱ得到的粗产品PbSO4 含有少量CaSO4杂质,还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤
高三化学选择题困难题查看答案及解析
以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为A12O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备流程如下:
(1)用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为_____(填选项编号)。
(2)流程中加入H2O2有气体产生,原因是___________________________________。
(3)通过调节溶液的pH来“沉铁”,得到Fe(OH)3.已知:
Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | |
开始沉淀时的pH | 2.2 | 7.5 | 3.7 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
为保证产品的纯度,可以选用下列物质中的_______调节溶液pH(填字母),调节pH的范围为______________。
a.Al2O3 b.NaOH c.Al(OH)3 d.Na2CO3
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2•12H2O]2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置:
①集气瓶中收集到的气体是____________(填化学式)。
②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是____________________________。
③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,该试剂_________。写出硫酸铝铵加入足量该试剂的离子方程式__________________________________________________。
④20℃时,0.1mol·L-1硫酸铝铵,其溶液pH=3,则溶液中,2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=____________mol·L-1(填具体数字计算式,不必化简)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细α—氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为A12O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备流程如下:
(1)用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为____(填选项编号)。
(2)流程中加入H2O2 有气体产生,原因是_______________________________。
(3)通过调节溶液的pH来“沉铁”,得到Fe(OH)3。己知:
为保证产品的纯度,可以选用下列物质中的_______调节溶液pH(填字母),调节pH的范围为___________________________。
a.A12O3 b.NaOH c.Al(OH) 3 d.Na2CO3
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:
4[NH4 Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,
将产生的气体通过下图所示的装置:
①集气瓶中收集到的气体是_____________________(填化学式);
②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是__________________________________;
③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,该试剂是______________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析