某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。
②25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。HF的电离常数Ka=7.2×10-4,Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
(1)“酸浸”时,为提高浸出速率,可采取的措施有______________(写一条即可)。
(2)废渣1的主要成分是________(填化学式)。“氧化”步骤中加入H2O2的目的是____________(用离子方程式表示)。加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是____________(填化学式)。
(3)25 ℃时,1 mol·L-1的NaF溶液中c(OH-)=____________(列出计算式即可) mol·L-1。NH4F溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=________ mol·L-1。
高二化学工业流程中等难度题
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Ⅰ.某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:
已知:①SiO2不溶于稀硫酸。
②Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
③有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。
(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是_______________(填化学式)。
(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理加以解释:___(用必要的文字和离子方程式回答)。
(3)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3 mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=_________mol·L-1。
(4)在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可制得NiO(OH),化学方程式为______。
Ⅱ.滴定法是一种重要的定量分析方法,应用范围很广。实验室可通过滴定的方法测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应),测定过程如下,已知:Ag++SCN-=AgSCN↓(白色)。
(1)称取2.000g制备的硝酸银样品,加水溶解,定容到100mL。溶液配制过程 中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有_____________________________。
(2)准确量取25.00mL溶液,酸化后滴入几滴铁铵钒[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂,再用0.100mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为__________。
(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定过程中该气泡消失,则所测硝酸银的质量分数________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
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某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。
②25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。HF的电离常数Ka=7.2×10-4,Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
(1)“酸浸”时,为提高浸出速率,可采取的措施有______________(写一条即可)。
(2)废渣1的主要成分是________(填化学式)。“氧化”步骤中加入H2O2的目的是____________(用离子方程式表示)。加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是____________(填化学式)。
(3)25 ℃时,1 mol·L-1的NaF溶液中c(OH-)=____________(列出计算式即可) mol·L-1。NH4F溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=________ mol·L-1。
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金属镍硬而有延展性并具有铁磁性,能够高度磨光和抗腐蚀性。如图所示为一种以镍废料(主要是NiO,含少量FeO、SiO2等杂质)制备Ni的流程:
已知:室温下难溶物的溶度积数据如下表:
化合物 | Ni(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-15 | 10-15 | 10-38 |
(1)滤渣1的主要成分为_____________(填化学式)。
(2)用离子方程式解释加入H2O2的作用:_________________。
(3)室温下滴加氨水调节至pH为_________时,铁刚好沉淀完全;若继续滴加氨水至pH为_____________时,镍开始沉淀(假定Ni2+浓度为0.lmol/L)。若上述过程中没有“氧化”步骤,其后果是_______________。
(4)电解制备镍的反应原理如上图所示,则A电极的反应式为2H++2e-=H2↑和________________________。
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硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_________。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有_________。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式_________。在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________________。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤_________、_________。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为_________。
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硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有 。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有 。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式 。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为 。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法 。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤 、 。
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镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。锡(Sn)位于第五周期第ⅣA族。
(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______________。
(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为______________,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有______________(填化学式)。
(3)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的________倍;除去过量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为Cr3+,滴定时反应的离子方程式为______________。
(4)“浸出液”中c(Ca2+) = 1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F-)=________mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值是________。
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硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质.以硼镁泥为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业.从硼镁泥中提取MgSO4•7H2O的流程如图:
根据题意回答下列问题:
(1)在酸解过程中,想加快酸解速率,请提出两种可行的措施________、________;
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有________;
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式是________,在调节pH、发生水解之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________;
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验操作________;
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明除钙的操作步骤________、________。
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从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Fe3+的离子方程式为 ;
(2)铝土矿中固体A 是 (填化学式),写出沉淀F转化为氧化铝的化学方程式 ;
(3)流程乙中,烧碱与Al2O3反应的离子方程式为 ;
(4)固体X 是 (填化学式)
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以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α氧化铝,既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Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:
(1)写出铝灰与硫酸反应涉及的离子方程式________________________________________________。
(2)图中“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。
(3)加30%H2O2溶液发生的离子反应方程式为______________________________________。
(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足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有________(填化学式)。
③KMnO4溶液褪色(MnO4—被还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为_________________。
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以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝,既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Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:
(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为 。
(2)图中“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。
(3)加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为 。
(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足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有 (填化学式)。
③KMnO4溶液褪色(MnO4-还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为 。
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