云南是我国的矿产资源大省，被誉为“有色金属王国”。利用某冶炼废渣(主要成分为二氧化硅和锡、...

云南是我国的矿产资源大省，被誉为“有色金属王国”。利用某冶炼废渣(主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物)回收锡、铜、铅的工艺流程如下图所示:

回答下列问题：

（1）电炉冶炼时，焦炭的作用是_____(填“氧化剂”或“还原剂”)，将焦炭粉碎的目的是_____。熔剂的主要成分是氟石(CaF2)，高温下能与 SiO2 反应生成两种钙，其中之一为 CaSiF6，该反应的化学方程式为_____。

（2）脱铁后的溶液中含有少量的 Sn2+，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为_____。

（3）已知 SnO2 不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是_____。

（4）电解 CuSO4 溶液时，阳极的电极反应式为_____。

（5）锡、铅渣中的铅主要以 PbSO4 存在，脱硫时发生的反应为PbSO4+HCO3-(aq) PbCO3 (s)+H+(aq)+SO4 2-(aq)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是___。

（6）若该冶炼废渣中锡的质量分数为 5%，30t 废渣制得精锡 lt，则锡的回收率为_____。

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我国的矿产资源丰富。利用某冶炼废渣(主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物)回收锡、铜、铅的工艺流程如下图所示:

回答下列问题：

（1）电炉冶炼时，焦炭的作用是________(填“氧化剂”或“还原剂”)，将焦炭粉碎的目的是__________。熔剂的主要成分是氟石(CaF2)，高温下能与SiO2反应生成两种钙盐，其中之一为 CaSiF6，该反应的化学方程式为____________________________。

（2）脱铁后的溶液中含有少量的Sn2+，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为____________________________。

（3）已知SnO2不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是__________________。

（4）电解CuSO4溶液时，阳极的电极反应式为___________________________。

（5）已知H2CO3的一、二级电离常数分别为K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度积常数分别为Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。锡、铅渣中的铅主要以PbSO4存在，脱硫时发生的反应为：

PbSO4(s)+HCO3ˉ(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42-(aq)，该反应的平衡常数K=___________(用上述已知常数表示)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是_____________________________。

（6）若该冶炼废渣中锡的质量分数为5%，30t废渣制得精锡lt，则锡的回收率为_____________________。

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金属的回收是工业生产中的重要课题，利用某工业冶炼废渣主要成分为和铁、锡、铅、铜的氧化物回收锡、铜、铅的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

电炉冶炼时，焦炭的作用是______填“氧化剂”或“还原剂”，将焦炭粉碎的目的是______。熔剂的主要成分是氟石，高温下能与 反应生成两种钙盐，其中之一为CaSiF6，该反应的化学方程式为______。

脱铁后的溶液中含有少量的 ，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为______。

已知  可表示为：，则  也可用氧化物表示为：______。

脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是______。

若该冶炼废渣中锡的质量分数为 ，30t 废渣制得精锡 ，则锡的回收率为______。

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从铝热法冶炼金属铬的废渣(含Al2O3和Cr2O3等)中回收铬和铝的工艺流程如下：

下列说法错误的是

A.合理处理废渣有利于保护环境和资源再利用

B.滤渣2主要成分为Al(OH)3并可能含少量NaHCO3

C.滤液3中含Na2SO4、(NH4)2SO4及Na2CO3等

D.流程中发生氧化还原反应的步骤有①③④

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金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂，被誉为“合金的维生素”。回收利用废钒催化剂（主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图所示。

(1) 粉碎的作用是_______，滤渣可用于_______（填用途）。

(2) 25时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示：

根据上表数据判断，加入氨水调节溶液pH的最佳选择为_____；上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有__________。

(3)为了提高钒的浸出率，用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4，酸浸过程中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。

(4)完成并配平氧化过程中的离子方程式：_____

_____ClO3-＋　　 VO2+ +　　 =　　　 VO3+＋　　 Cl-＋　　 。

(5)废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105 mL 0.1 mol·L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是________。

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镓是制作高性能半导体的重要原料。工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知某锌矿渣主要含Zn、Si、Pb、Fe、Ga的氧化物，利用该矿渣制镓的工艺流程如下：

已知：①镓在元素周期表中位于第四周期第ⅢA，化学性质与铝相似。

②lg2=0.3，lg3=0.48。

③部分物质的Ksp如F表所示

（1）滤渣1的主要成分是_________（写化学式）。

（2）加入H2O2的目的是(用离子方程式表示)___________。

（3）调pH的目的是______；室温条件下，若浸出液中各阳离子的浓度均为0.01 mol/L，当溶液中某种离子浓度小于mol/L时即认为该离子已完全除去，则pH应调节的范围为_______。

（4）操作D包括：__________过滤、洗涤、干燥。

（5）制备、精炼金属Ga。

①电解法制备金属镓。用惰性电极电解溶液即可制得金属镓，写出阴极电极反应式_________。

②电解法精炼金属镓（粗镓含Zn、Fe、Cu等杂质，已知氧化性:

下列有关电解精炼金属镓的说法正确的是_______（填字母序号）。

A .电解精炼镓时粗镓与电源的正极相连

B. 电解精炼过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C. 电解后，Cu和Fe沉积在电解槽底部形成阳极泥

D. 若用甲烷燃料电池电解精炼金属镓，当阴极有56.0 g镓析出时，电池负极最多消耗标准状况下的6.72 L

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（12分）氧化锌为白色粉末，无臭、无味，广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，为了变废为宝，综合应用资源，经常从锌冶炼、锌制品加工企业回收的废渣（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等杂质）来制取氧化锌，其流程如下图所示：

有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表

回答下列问题

（1）在酸浸过程中，经常要保持酸过量，而且要通入空气，理由是________。

（2）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有________。

（3）在“除杂Ⅰ”步骤中，经常使用酸性高锰酸钾溶液，并调节溶液的pH。将溶液调至pH=4的目的是________。

（4）在“碳化合成”中，生成的产物之一为碱式碳酸锌［Zn₂(OH)₂CO₃］，请写出碳化合成步骤的化学方程式________。

（5）在“洗涤”过程中，证明沉淀洗涤完全的标志是________。

（6）由于本工艺液固分离次数较多，明显的不足是________。

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镓是制作高性能半导体的重要原料。在工业上经常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知锌矿渣中含有Zn、Fe、Pb、Ga以及二氧化硅等，目前综合利用锌矿渣的流程如下：

已知：①Ga性质与铝相似。

②lg2=0.3，lg3=0.48。

③如下表所示。

（1）写出Ga的原子结构示意图______________________________。

（2）滤渣1的成分为________________________。

（3）加入H2O2的目的( 用离子方程式和适当语言回答) ____________________________________。

（4）室温条件下，若浸出液中各种阳离子的浓度均为0.01mo/L且某种离子浓度小于1×10-5 mol/L即认为该离子已完全除去，问操作B调节pH的范围是________________________。

（5）操作C中，需要加入氢氧化钠溶液，其目的是_____________________ (用离子方程式解释)；能否用氨水代替NaOH溶液，为什么? ________________________；如何检测Fe(OH)3洗涤干净? ________________________。

（6）在工业上，经常用电解NaGaO2溶液的方法生产Ga，写出阴极的电极反应方程式：____________________________________。

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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

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：

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）

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