目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流...

目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:

已知:HCN有剧毒，其Ka(HCN)=5×10-10，

Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038

（1）磨矿细度对浸出率的影响如图所示，依据浸出率应选择磨矿细度_____为宜。

（2）生产中用生石灰调节矿泥pH>11.5，其目的之一是阻止溶液中的氰化物转化为HCN而挥发，其作用原理是________________(用离子方程式表示)。

（3）“氰化”环节，是以NaCN溶液浸取调节pH的矿泥，敞口放置，将Au转换为Na[Au(CN)2]。

①其化学方程式为________________。

② “氰化”环节中，金的溶解速率在80℃时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在10-20℃，原因是:___________________________(答一点即可)。

③已知2H++[Au(CN)2]-Au++2HCN，该反应的K=____________。

（4）用锌还原NaAu(CN)2生成金，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为____________。

（5）氰化物有剧毒，经合理处理就可以基本消除对环境的负面影响。H2O2可消除水中的氰化物(如NaCN)，经以下反应实现:NaCN+H2O2+H2O=A+NH3↑。

①生成物A的化学式为______________。

②某废水用H2O2处理40min后，测得剩余总氰为0.16mg/L，除氰率达80%，计算0-40min时间段反应速率v(CN-)=____mg/(L·min)(结果保留两位有效数字)。

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某化工厂冶炼金属、回收硫的工艺流程如下：

I．回收硫

（1）工业上，采用饱和亚硫酸钠溶液吸收烟气中二氧化硫，写出离子方程式：　　　　 　　　　　　 　 。然后，加热吸收液收集SO2。将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，负极反应式为　　　　 　　　　　　　　　　 　 。

II．冶炼铜

（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu2S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体。写出冶炼铜的总反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）用电解法精炼粗铜（含银、金、铁、锌杂质），装置如图所示。下列说法不正确的是　　　　　　　 。

A．Y极为粗铜、X极为纯铜

B．X极净增质量等于Y极净减质量

C．铜盐溶液作精炼铜的电解质溶液

D．若电路有1 mol电子转移，则X极净增32 g

（4）几种金属离子的沉淀pH：

铜盐溶液中Fe2、Zn2+对精炼铜可能会产生影响。工业上，除去Fe2+方法是，在酸性混合溶液中加入　　　　　　　　　 (选填：双氧水、次氯酸钠、氯水或高锰酸钾溶液)将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为　　　 　　 　　 。加入碱调节溶液pH范围为　　　　 　　 　　 。

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某化工厂冶炼金属、回收硫的工艺流程如下：

I．回收硫

（1）工业上，采用饱和亚硫酸钠溶液吸收烟气中二氧化硫，写出离子方程式：。

然后，加热吸收液收集SO2。将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，负极反应式为。

II．冶炼铜

（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu2S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体。写出冶炼铜的总反应方程式：。

（3）用电解法精炼粗铜（含银、金、铁、锌杂质），装置如图所示。下列说法不正确的是。

A．Y极为粗铜、X极为纯铜

B．X极净增质量等于Y极净减质量

C．铜盐溶液都可以作精炼铜的电解质溶液

D．若电路有1mol电子转移，则X极净增32g

（4）几种金属离子的沉淀pH：

铜盐溶液中Fe2，Zn2+对精炼铜可能会产生影响。工业上，除去Fe2+方法是，在酸性混合溶液中加入（选填：双氧水、次氯酸钠、氯水或高锰酸钾溶液）将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为。加入碱调节溶液pH范围为。

III．冶炼铁

（5）化工厂利用菱铁矿（主要成分是碳酸亚铁）冶炼铁的原理是（用化学方程式表示）：。生铁炼钢的主要原理是。

（6）生铁在湿润空气中发生电化学腐蚀最终生成红色铁锈，金属电化腐蚀类型为。

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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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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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电解精炼锡后的阳极泥中除含有一定量的Sn外,还含有Ag、Bi、Cu等金属，极具回收价值。某锡冶炼厂采用纯湿法工艺从阳极泥中提取Ag、Bi、Cu,流程如下：

已知：①BiCl3+H2OBiOCl+2HCl

②SnO2不溶于稀酸和碱溶液

(1)锡阳极泥在“氧化浸出”前需粉碎处理，目的是__________________________。

(2)“氧化浸出"时Cu发生反应的离子方程式为______________________。

(3)浸渣1的主要成分为AgCl和SnO2,则“氨浸出“时发生反应的化学方程式为______________。

(4)水合肼(N2H4·H2O)起_________作用(填“还原”或“氧化”)。已知N2H4为二元弱碱，在水中的电离与氨相似，其第一步电离的方程式为________________________。

(5)粗银电解冶炼时用_________作阳极，用_________溶液作电解液。

(6)“沉铜铋”时应将溶液的pH调至0.5～1.0之间，目的是____________________。

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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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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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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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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）

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