以电镀废渣为原料制备硫酸四氨合铜和的一种化工流程如下:
已知:
①电镀废渣中含有、、FeO及。
②属于两性氢氧化物,碱性条件下,可将溶液中Cr(Ⅲ)氧化为;酸性条件下,可将(Ⅵ)还原为。
③(Ⅵ)在溶液时,主要以的形式存在;在时,主要以的形式存在。
④,。
回答下列问题:
(1)残渣的主要成分是___________。
(2)制备铜氨溶液的过程为向生成的滤渣中加入氨水和,温度控制在为50℃左右,可以较快得到溶液,该反应的化学方程式为_________________;该步骤温度不宜过高,原因是_______________(写出2点)。
(3)“沉铁”后的滤液中需先加入双氧水,后加入硫酸溶液,原因是_________________。
(4)已知滤液中、的溶解度曲线变化如图所示,则从滤液中获得粗晶体的操作为___________,进一步提纯采用的操作方法为______________。
(5)沉铜时加入溶液,当Cu2+完全沉淀时,有无沉淀生成?列式计算说明。(已知:此时溶液中,离子浓度小于时认为完全沉淀)______________。
高二化学工业流程题中等难度题
NiSO46H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大。以电镀废渣(主要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下,下列说法错误的是
A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4 B.除去Cu2+可采用FeS
C.流程中a-b的目的是富集NiSO4 D.“操作I”为蒸发浓缩、冷却结晶
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图:
已知:25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | Ni(OH)2 | |
Ksp | 8.0×10—16 | 4.0×10—38 | 6.0×10—31 | 6.5×10—18 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥3.2 | ≥5.6 | ≥8.4 |
注:NiCO3是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)下列措施可行,且能提高废渣浸出率的有 。
A.升高反应温度 B.增大压强 C.在反应过程中不断搅拌
(2)在滤液Ⅰ中加入6%的H2O2,其作用是 (用离子方程式表示);
加入NaOH调节pH的范围是 ,为了除去溶液中的 离子。
(3)滤液Ⅱ的主要成分是 。
(4)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是 。
(5)操作Ⅰ的实验步骤依次为:
① ;
② ;
③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4•6H2O晶体;
④用少量乙醇洗涤NiSO4•6H2O晶体并晾干。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有:Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)用稀硫酸溶解废渣时,为了提高浸取速率可采取的措施有_____________(任写一点)。
(2)向滤液中滴入适量的Na2S溶液,目的是除去Cu2+、Zn2+,写出除去Cu2+的离子方程式:_______________。
(3)上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是___________。
(4)确定步骤四中Na2CO3溶液足量,碳酸镍己完全沉淀的简单实验方法是______________。
(5)操作I的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂:溶液、蒸馏水、pH试纸):
①_______________;
②_______________;
③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4·6H2O晶体
④ 用少量乙醇洗涤NiSO4·6H2O晶体并晾干
高二化学实验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:
请回答下列问题。
(1)酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式_______________________。
(2)将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是____________________________。
(3)流程中加入ZnO调pH的目的是__________________________________________。
(4)滤渣2中的成分是___________________。
(5)已知ZnS的溶度积Ksp=1.6×10-24,溶液中Zn2+浓度为0.01mol/L,则溶液中S2-浓度大于______mol/L,才生成ZnS沉淀。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:
①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃):
③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
请回答:
(1)传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为________。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_________________________。若省略“氧化”步骤,造成的后果是_________________________。
(3)“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为______________________(填化学式)。
(4)“氟化除杂”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于___________。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)
(5)“系列操作”指___________、过滤、洗涤、干燥。
高二化学工业流程困难题查看答案及解析
某化工厂排出废渣的主要成分为BaC03、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等. 利用此废液制备Ba(N03)2晶体的部分工艺流程如下:
已知:Ba(N03)2的溶解度受温度影响较大。
(1)酸溶时将废渣粉碎的目的是_______________ 。
(2)废渣中Ba(FeO2)2山中Fe元素的化合价为_______,酸溶时BaSO3与HN03反应的离子方程式为:__________;
(3)废渣I主要成分为__________(填化学式);
(4)结合本厂实际,X的最佳试剂为_____________;
(5)操作Ⅲ为 _______________ 。
(6)过滤3最后的废渣中除含少的BaSiO3、H2SiO3(H4SiO4)及原有的难溶性杂质外还含有_______(填化学式)。
(7)称取6.96g所得Ba(N03)2品体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为4.66 g,则该Ba(N03)2的纯度为_________。
高二化学简答题中等难度题查看答案及解析
某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料,制备MgCO3·3H2O。实验流程如下图所示:
(1)为了加快废渣的酸溶速率,可采取的办法有_________(任写一点),酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)加入30%H2O2的目的是__________________________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+
萃取分液完成后,检验水相中是否含有Fe3+的最佳试剂是__________________________。
(4)室温下,除去MgSO4溶液中的A13+(使Al3+浓度小于1×10-6mol/L)而不引入其它杂质,应加入的试剂X为__________,应调节pH的范围为_________________。
已知:①Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33 ②pH=8.5 时,Mg(OH)2开始沉淀
(5)下图为不同反应温度下所得水合碳酸镁的X射线衍射谱图。由图可知,干燥时需控制温度范围为___________________,温度较高时MgCO3·3H2O发生转化的化学方程式为_______________________________。
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CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、CO2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1) “酸浸”时通入SO2的目的是____________________________。
(2) “除铝”时调节溶液pH范围为________,该过程中主要反应的离子方程式为___________________。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________________________________。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是_____________
(5) CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3,该反应的化学方程式为______________________________。
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CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol/L计算)
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是__。
(2)“除铝”时调节溶液pH范围为__,该过程中主要反应的离子方程式为__。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是 __。
(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3,该反应的化学方程式为_______ 。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
硫酸镍是一种重要的化工中间体,是镍行业研究的热点。一种以石油化工中的废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,还含有少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如下:
已知:Ⅰ. NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水,Cr(OH)3是两性氢氧化物;
Ⅱ. Fe(OH)3不溶于NH4Cl—氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl—氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
请回答下列问题:
(1)“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎,再与20%硫酸在100℃下反应2h,该操作的目的为____。
(2)“滤渣I”主要成分在工业上的用途为_______(只写1种即可),NH4Cl的电子式为_______。
(3)“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,含铬微粒发生反应的离子方程式为________。
(4)“氨解”的目的为_____________________。
(5)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________________________。
(6)“二次碱浸”时,若使溶液中的Ni2+沉淀完全,则需维持c(OH-)不低于__________。(已知Ni(OH)2的Ksp=2×10-15, ≈1.4)。
(7)“系列操作”具体是指____________、过滤、洗涤、干燥。若所得NiSO4·7H2O晶体不纯,应继续进行的提纯操作名称为____________。
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