以低品位红土镍矿(主要成分可表示为、、,含有少量、、、)为原料制备纳米级的工艺流程如下:
已知氢氧化物的参数如下表:
氢氧化物 | 溶度积 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
4.1 | 5.5 | ||
2.2 | 3.5 | ||
6.7 | 9.5 | ||
9.4 | 12.4 |
回答下列问题:
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分是______(填化学式)。
(2)常温下,调的目的是______。当时,溶液中=______
(3)写出“除铜镍”过程发生反应的离子方程式为、______________。“除钙”过程反应温度不宜超过的原因_________________________。
(4)“滤液”中溶质的主要成分为________________,获取该物质晶体的具体实验操作为__________。
高三化学工业流程中等难度题
以低品位红土镍矿(主要成分可表示为、、,含有少量、、、)为原料制备纳米级的工艺流程如下:
已知氢氧化物的参数如下表:
氢氧化物 | 溶度积 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
4.1 | 5.5 | ||
2.2 | 3.5 | ||
6.7 | 9.5 | ||
9.4 | 12.4 |
回答下列问题:
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分是______(填化学式)。
(2)常温下,调的目的是______。当时,溶液中=______
(3)写出“除铜镍”过程发生反应的离子方程式为、______________。“除钙”过程反应温度不宜超过的原因_________________________。
(4)“滤液”中溶质的主要成分为________________,获取该物质晶体的具体实验操作为__________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
镍及其化合物在生产生活中有着极其重要的作用。现以低品位镍红土矿(主要成分为镍的氧化物、Fe2O3·H2O和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示:
已知加压酸浸过程中的相关影响因素如下:
请回答:
(1)请根据图示,选择加压酸浸过程中硫酸的加入量和矿石粒径的最适宜条件为_______
A.260Kg/t矿;0.45mm B.320 Kg/t矿:0.25mm
C.350Kg/t矿;0.15mm D.380 Kg/t矿;0.05mm
(2)①已知镍红土矿煅烧后生成Ni2O3,而加压酸浸后浸出液中含有Ni2+,写出加压酸浸过程中镍元素所涉及的化学反应方程式____________。
②甲同学取该浸出液,控制pH为2~3,经过-系列操作,制取少量NiSO4·7H2O晶体。其控制pH为2~3的目的为____________________________________________________。
③乙同学取该浸出液,经多次处理,得到一定浓度的NiSO4溶液,往其中加入适量的NaClO和NaOH混合液,制得碱性镍电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为____________。
(3)向浸出液中通入H2S气体,该反应的离子方程式为__________。
(4)下列说法正确的是________________
A.在煅烧过程中,空气宜选择从下往上的通入方式,使镍红土矿燃烧更充分
B.加压酸浸中,为加快反应速率,可选用浓硫酸
C.加压酸浸中,在最适宜条件下,浸出渣中的主要成份为SiO2和Fe2O3·H2O
D.CO为无色无味的有毒气体,故从镍硫混合物到镍的过程中,需注意通风并及时检测操作过程中是否有CO泄露
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
孔雀石的主要成分是,还含有少量、等杂质,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体流程如下:
已知相关氢氧化物沉淀的pH范围如下:
完成下列填空:
(1)滤液1中含有的金属阳离子有_______________。
(2)步骤②中所用的试剂X是________(选填编号)。
a. Fe粉 b. c. 氨水 d. KSCN
(3)步骤③中加入CuO的目的是________________________________________。
(4)由滤液3得到硫酸铜晶体,需要经过的步骤依次有:_________、________、过滤等。
(5)为测定所得晶体中结晶水的值,可采用加热法。取g晶体灼烧至结晶水全部失去,称得无水硫酸铜的质量bg。
①晶体应盛装在________(填仪器名称)中进行灼烧。
②确认结晶水已全部失去的方法是___________________________。
③值的表达式为______________(用、表示)。
④实验结果发现测得结晶水数量偏高,可能的原因有___________(任写一种)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
工业以软锰矿(主要成分是 MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:25℃时,部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如下表所示。
金属阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.7 | 9.8 |
(1)“浸锰”过程中 Fe2O3与SO2反应的离子方程式为 Fe2O3+SO2+2H+ =2Fe2++SO42-+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
写出ⅱ的离子方程式:_______________________。
ⅰ:Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O ⅱ:……
(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_________ (填离子符号)。
(3)写出“氧化”过程中MnO2 与Fe 2+反应的离子方程式:___________。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物 MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是;_____滤渣Ⅱ的成分是______ (写化学式);向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度不宜太高的原因是______________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成 MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:__________________ 。
(6)生成的 MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
卤块的主要成分是MgCl2,还含有少量Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。现以卤块为原料按如下流程进行生产,以制备金属镁。
本流程操作条件下,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 10.0 |
沉淀完全 | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 11.1 |
*Fe2+氧氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+后生成Fe(OH)3沉淀除去。 请回答以下问题:
(1)步骤①中,为了加快酸溶速率,除了适当增加稀盐酸的浓度外,还可以采取的措施有 __________________________ (任写一条)。
(2)步骤②中NaClO的电子式为__________,加入NaClO溶液的目的是_________________________
(用离子方程式解释)。
(3)常温时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。当溶液pH=10.0时,溶液中的c(Mg2+)=___________。
(4)若将步骤⑤中“稀盐酸”改为“加水、煮沸”的方式可以得到另一种沉淀物和一种无色无味的气体,请写出该反应的化学方程式__________________________________________。
(5)步骤⑥中涉及的操作是_____________________________,且⑥⑦操作均需在HCl气流中进行,其原因是_______________________________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛.以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:(已知Ksp=3.810﹣38; Ksp=210﹣20;Ksp(ZnS)=1.610﹣24)
下列说法不正确的是:
A. 酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++ NO3﹣═3Fe3++NO↑+5H2O
B. 将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2
C. 滤渣2中的成分是Zn和Fe
D. 当溶液中Zn2+浓度为小于1.010﹣5mol•L﹣1时,则可认为其沉淀完全.若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2﹣浓度应大于1.610﹣19mol•L﹣1
高三化学单选题困难题查看答案及解析
纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛.以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
(已知Ksp[Fe(OH)3]=3.8×10﹣38; Ksp[Cu(OH)2]=2×10﹣20;Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24)
下列说法不正确的是
A.酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO═3Fe3++NO↑+5H2O
B.将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2
C.滤渣2中的成分和Zn和Fe
D.当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时,则可认为其沉淀完全.若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1
高三化学选择题困难题查看答案及解析
利用菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量A12O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等)为原料制备MnO2的工艺流程如下:
已知:①25℃时,
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀pH范围如下:
(1)“除杂1”中加入适量MnO2的作用是____,应调节溶液pH不小于____。
(2)“除杂2”的主要目的将Ca2+、Mg2+转化为相应的氟化物沉淀而除去,除去Ca2+的离子方程式为____,该反应的平衡常数为____。
(3)“沉锰”中生成Mn(OH)2'MnCO3沉淀的离子方程式为____,“母液”经加热等系列操作后可返回“____”工序循环使用。
(4)以MnSO4-(NH4)2SO4为电解质溶液,利用下图装置可同时制备金属锰和MnO2。离子交换膜a为____,阳极电极反应式为____。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如下:
有关物质的溶度积常数
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×l0-38 | 4.5×10-33 | 1.9×l0-13 |
(1)已知,锂电池放电正极的电极反应为:LiMn2O4+e-+Li+= Li2Mn2O4,则锂电池正极材料锰酸锂中,锰元素的化合价为________。
(2)流程中,FeSO4的作用是_______,MnO的作用是_________,当滤液中的pH为6时,滤液中所含铝离子的浓度为___________。
(3)采用下图装置电解,离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室,两室的溶液分别为硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液,则阴极室中的溶液为________;电解产生的MnO2沉积在电极上,该电极反应式为_________。
(4)若将上述装置中的硫酸钠溶液换为软锰矿的矿浆,并加入适量的硫酸铁及硫酸,可一次性完成软锰矿的浸出反应与电解沉积MnO2反应,电解时,Fe3+先放电生成Fe2+,产生的Fe2+再与矿浆中的 MnO2反应,周而复始,直至矿浆中的MnO2完全浸出。则Fe2+与矿浆中MnO2反应的离子方程式为__________。
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式___________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:以贫软锰矿和有色金属冶炼厂的废气为原料制备高纯碳酸锰.已知,贫软锰矿的主要成分为和少量、、等杂质.工艺流程如图1:
已知:有关氢氧化物沉淀pH对应表
物质 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
氢氧化铁 | ||
氢氧化铝 | ||
氢氧化亚铁 |
请回答:
在浸出液除杂过程中需通入适量空气并调节溶液的pH到,沉淀部分杂质离子,此时滤渣I中主要含有 ______ 填化学式.
影响浸锰率的操作因素有多种,其中温度选择不合理时会产生杂质造成锰损失.温度对浸锰率的影响见图2、图3.
为了提高锰的浸出率,请选择合适的条件 ______ 填序号
以上
在滤液中加入生成的同时还可以获得一种作为肥料的副产物,写出该过程的化学反应方程式 ______ ,从废液中分离出该副产物的操作是蒸发浓缩、 ______ 若该分离过程在实验室进行,其中除了需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒外,还需要 ______ .
现有含锰质量分数为的贫锰矿1吨,若按照上述工艺锰的产率为,最终获得碳酸锰的质量 ______ .
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