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1、金属及其化合物综合练习一、选择题1.LiB r溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiB r工艺流程如下:BaS H SO Li CO,HBr(少量Br,”还原H除杂H中和卜浓缩一LiBrI I滤 渣 气 体下列说法错误的是()A.还原工序逸出的B n用Na OH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离C.中和工序中的化学反应为Li2 c o 3+2 HB r C O2 t +2 LiB r+H20D.参与反应的(B n):(B a S):(H2 s0。为 1 :1 :12.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:物质x滤液碳、氯气无水MgCl,气体下列说法
2、错误的是A.物质X常选用生石灰B.工业上常用电解熔融M gC b制备金属镁C.“氯化”过程中发生的反应为M gO+C+C L照M gC k+C OD.“煨烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水M gC l23.高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Z n、F e元素的杂质)为主要原料制备C u粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。硫酸溶液,铜化矿硫精-k o-L浸取过滤压-L还原过滤 Cu-金属M固体xF e(0 H)3C u(OH)2Z n(OH)2开始沉淀p H1.94.26.2沉淀完全p H3.26.78.2下列说法错误的是A.固体X主要成分是F e (
3、OH)3和S;金属M为Z nB.浸 取 时,增 大 压强可促进金属离子浸出C.中和调p H的范围为3.2 4.2D.还原时,增大溶液酸度有利于C u的生成4.B iOC l是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属B i制备B iOC l的工艺流程如图:稀 HCI+稀H、O,N aCl(s)H20金属Bi-11-I转 化 水 解 H分离卜-BiOCl下列说法错误的是()A.酸浸工序中分次加入稀HN&可降低反应剧烈程度B.转化工序中加入稀HC 1可抑制生成B iONO3C.水解工序中加入少量C H3 c o ONa(s)可提高BF水解程度I).水解工序中加入少量NH4 N0 3(s)有利于B iOC l
4、的生成5.稀土永磁材料一一高性能铉铁硼合金为新能源汽车提供核心原材料。从制备铉铁硼的废料中提取氧化铉(Nd2O3)的工艺流程如图1所示,草酸铉晶体的热重曲线如图2所示。氧化铉T灼烧卜图1剩余固体质量100%原始固体质量754%51.9%45.9%草酸铉品体加热过程中的热重曲线图2已知:i.N d与酸反应生成N d ,草酸钛晶体 N d z C O j,1 0上0 的摩尔质量是7 32 g/m ol;i i.0.1 m ol/L Fe*生成Fe(O H。开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3;0.1 m ol/L Fe*生成 Fe(O H)3,开始沉淀时 pH=l.5,完全沉淀时 pH=
5、2.8。下列说法不正项的是()A.气体1的主要成分是IL,滤渣1是硼和其他不溶性杂质B.“氧化”时会发生反应:2 Fe2+H2()2+4H2 0 2 Fe(0 H)3 I +4H+C.若“调pH=4”与“氧化”顺序颠侄乩0 2的利用率无影响D.由图2可知,500 时剩余固体的主要成分是Nd202co3二、非选择题6.硫酸锌(ZnSO)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnC03,杂质为SiOz以及Ca、悔、Fe、C u等的化合物。其制备流程如下:HF,i,F,,、滤 液 脱 钙 镁 滤液ZnSO4-7H,0-过 滤-_ _滤渣本题
6、中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:离子F e3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+4.OX 10 386.7 X 1 0 172.2X 10 208.OX 10 161.8 X 1 0-11回答下列问题:(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有(3)加入物质X调 溶 液pH=5,最适宜使用的X是(填标号)。A.NH3-H20B.Ca(0H)2C.NaOH滤 渣 的 主 要 成 分 是、o(4)向8090 的滤液中分批加入适量KMnO,溶液充分反应后过滤,滤渣中有MnO2,该步反应的离子方程式为(5)滤液中加入锌粉的目的是 o(6)滤渣与浓H2soi
7、反应可以释放HF并循环利用同时得到的副产物是、o7.废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO、PbO2.PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、A l的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。滤液 滤渣 滤液一些难溶电解质的溶度积常数如下表:难溶电解质PbSO,PbCO3BaS04BaC032.5X10 87.4X 10*1.1X10 102.6X10 9定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(0H)2Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的p H2.36.83.57.2完全沉淀的p H3.28.34.69.1回答下列问题:(1)在“脱硫
8、”中PbS04转化反应的离子方程式为,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因:。(2)在“脱硫”中,加入Na2c。3不能使铅膏中BaS04完全转化,原因是O 在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入上。2。(i)能被乩。2氧 化 的 离 子 是;促进了金属P b在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为;(适)乩。2也能使Pb02转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是_ O(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有。8.全球对锂资源的需求不断增长,“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后,得 到 浓 缩 卤 水
9、(含有N a L i 有一和少量M g2 C a),并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。浓缩卤水石灰乳(013。0一瓦)朝麋巡I操作眄 丽 产 品;而G画;综合利用2 5 时相关物质的参数如下:L i O H 的溶解度:1 2.4 g/1 0 0 g H20化合物M g(O H)25.6 X 1 0 1 2C a(0 H)25.5X 1 06C a C 032.8X 1 0-9L i 2 c O 32.5X 1 0-2回答下列问题:“沉淀1”为 0(2)向“滤液1”中加入适量固体L i 2 c。3的目的是(3)为提高L i 2 c 的析出量和纯度,“操作A”依次为、._ _ _ _ _ _
10、 洗涤。(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备L i2C 03o查阅资料后,发现文献对常温下的L i H C 0 3 有不同的描述:是白色固体;尚未从溶液中分离出来。为探究L i H C 0 3 的性质,将饱和L i C l 溶液与饱和N a H C O3溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。上述现象说明,在该实验条件下L i H C O3(填“稳定”或“不稳定”),有关反应的离子方程式为 o他们结合的探究结果,拟将原流程中向“滤 液 2”加入Na 2 c 改为通入C 02o这一改动能否达到相同的效果,作出你的判断并给出理由_ _ _ _ _ _
11、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O9.以焙烧黄铁矿F eS z(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备钱铁蓝F e(NH D F e(C N)6 颜料。工艺流程如下:铁铁蓝4洗涤、干燥110加一Ltacl热=3,1 J加汨N.5 1-工序-足量 H2so4(SO%)黄铁矿加热加乩红一渣 浸 原H2SO4(NHJSO,NaJFe(CN)J,母液,滤渣,滤渣回答下列问题:红渣的主要成分为为(填化学式)。黄铁矿研细的目的是(填化学式);滤渣的主要成分(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化
12、学方程式为(4)工序的名称为,所得母液循环使用。(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH)zFe(CN)6中Fe的化合价为,氧化工序发生反应的离子方程式为若用还原工序得到的滤液制备Fe203 AH20和(NHD2SO4,所力口试剂为 和(填化学式,不引入杂质)。10.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(A1)、钥(Mo)、银(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:NaOH(s)过量COAlAs-适量BaCl2溶液 滤液n 1沉3 a滤I厂BaMo()(s)-滤液m已知:2 5 时,H 2 c。3的K a 4.5 X 1 0 二治2=4.7 X 1 0 1 1
13、;XP(B a Mo04)=3.5 X 1 0 8;A;p(B a C O3)=2.6 X l(9;该工艺中,pH 6.0 时,溶液中Mo元素以MoO厂的形态存在。(1)“焙 烧”中,有 Na z MoO,生 成,其 中 M o 元 素 的 化 合 价为 o(2)“沉铝”中,生成的沉淀X为 o“沉铝”中,pH 为 7.0。生成B a MoO.;的离子方程式为 o若条件控制不当,B a C()3 也会沉淀。为避免B a MoO,中混入B a C 03沉淀,溶液中C(H C O3):c(MoOj-)=(列出算式)时,应停止加入B a C k 溶液。(4)滤液I I I 中,主要存在的钠盐有N aC
14、 l 和 Y,Y为。往滤液I I I 中添加适量N aC l 固 体 后,通 入 足 量(填 化 学式)气体,再通入足量C 02,可析出Yo(5)高纯AlAs(碎化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可 阻 止 H202刻蚀液与下层GaAs(碑化钱)反应。心。2刻蚀液J刻隼膜、|Q致密保护膜光刻掩膜 GaAsAlAs-L GaAs GaAsAlAsL_GaAs该氧化物为O已知:Ga和 A1同族,A s和 N 同族。在 1 以)2与上层GaAs的反应中,A s元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为11.某镇矿石的主要成分为
15、NiO,另含Co0Fe0Fe203,Al203.Mg0CaO和 SiOz等杂质,按以下流程可制备NiSOi-6H2O晶体和金属钻。试剂 X Ni()NaF水相,()回答下列问题:(1)“预处理”时 需 将 Fe?+全部氧化为Fe,试 剂 X 最好选用(填序号),写出发生反应的化学方程式a.稀硝酸c.高镒酸钾溶液b.双氧水d.新制氯水常温下,一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的浓度表示)与p H的关系如图所示:加入N i O调p H=5可除去(填金属离子符号)。(3)滤渣Z的成分为M g F 2和C aF20若原溶液中c(C a)=l.O X 1 0 3m o l L,沉淀后溶液中c(M g
16、2+)=1.5 X 1 06 m o l-L,则除钙率为(忽略沉淀前后溶液体积的变化)。已知:总(C aF z)=l.5 X 1 O1 0.p(M g F2)=7.5 X 1 0H 1(4)影 响P 5 07萃取率的因素有很多,在其他条件相同时,根据下图 分 析 分 离 银、钻 的 最 佳 条 件。相 比(油 相0:水相A)=;P 5 07萃取金属离子的原理为H R(O r g)+M (aq)M R(O r g)+H+(aq),在一定范围内,随着p H升高,萃取率升高的原因是。8070兴60卷50这40拚30205:1 2:1 1:1 1:2相比O/A81614121史希跖粉2 3PH4 5(
17、5)资料显示,硫酸镁结晶水合物的形态与温度有下表所示关系:温度低于30.8 30.853.8 53.8280 高于280 晶体形态NiSO4 7H20NiSO,6H20多种结晶水合物NiSO(从NiSOi溶液获得稳定的NiS04-6H20晶 体 的 操 作a依次是_12.某厂利用富铸ZnO烟尘(还含有CuO、CaO、PbO2.FeO、M nO2等)生产碱式碳酸锌Zn2(OH)2C03和储精矿。其流程如下:98%H2SO4烟 尘-厂浸渣碱式碳酸锌Zn粉灌液.r 4 n滤液MnO2.F e()H)3滤渣单宁错渣灼烧铭精矿 酸浸液也邈丽已知:I.酸浸时,镒与铅元素被还原为+2价,褚以Ge,+存在。1
18、1.25 C,(pFe(OH)3=4X1078、xpZn(OH)2=l.2X W17o请回答下列问题:浸渣主要含有;采 取 下 列 哪 些 措 施 可 以 提 高 楮 的 浸 出 率(填代号);A.增大烟尘与硫酸的固液比B.多次反复浸出C.适当进行搅拌流程中,“I”加 入Z n粉 主 要 是 为 了 置 换(填离子符号);流程中,“H”控 制p H最高为(溶液中金属离子浓度均按0.12 m ol/L计算),该步骤pH不宜过低,除了考虑到镒的形态可能发生变化外,主要原因可能是流程中,“I I”除镒反应的离子方程式为(6)沉锌的化学方程式为_ O13.五氧化二钮(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业
19、,用作合金添加齐IJ、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。从废钮催化齐I(含有K2SO1、V205 V2O4、Si02 Fe203 N iO等)中回收钢,既能避免对环境的污染,又能节约宝贵的资源,回收工艺流程如下:稀硫酸I,酸浸一废钮催化剂I滤渣1FeSO,H,0,一 1 过滤滤渣2L还原转化一氧化I-调pH山 引匚滤液2 f萃取一水相INH4c l、NH,H2SO4、KC1O,有机相I,|I 有V,0,一煨烧一沉钮 氧化2-水相一反萃取f次相已知:“酸浸”时V2O5和V2O4与稀硫酸反应分别生成V01和v o 溶 液 中V01与VOJ可相互转化:VO1+H2O=VOJ+2H,且NHN03为沉淀。
20、(1)“酸浸”前,需对废机催化剂进行粉碎预处理,其目的是(2)“还原转化”中加入FeSO,的目的是将V01转化为V(T,写出反应的离子方程式:o(3)加入乩。2的目的是将过量的Fe2转化为F e “氧化1”后,溶液中含有的阳离子主要有Fe、Ni2*4 V0*等,调节pH使离子沉淀,溶液中c(Ni*)=0.2 m ol-I?。当调节溶液的pH最小值为时可使Fe“沉淀完全(离子浓度W1.0X10-5 mo l-L时沉淀完全),此时(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。假设溶液体变 lg 6 0.8,XpFe(0H):i=2.16X 10 39,&)Ni(OH)J =2 X IO-15)(4)
21、“氧化2”过程中发生反应的离子方程式为(5)“沉钢”时,通入氨气的作用是 o若该废机催化剂中V 2 O 5的含量为1 0%(原料中所有的机已换算成V 2 O 5)。取1 0 0 g待处理样品,按照上述流程进行实验。当加入1 5 0 mL 0.1 m o l-I?K C I O 3溶液时,溶液中的钢元素恰好完全反应,则 该 工 艺 中 钢 的 回 收 率 是%(假设与K C I C h反应后的操作步骤中机元素无损失)。1 4.稀土(R E)包括锢、忆等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:酸化MgS(L溶液 月桂
22、酸钠滤液2 月桂酸已知:月桂酸(CUH2 3C O O H)熔点为4 4 ;月桂酸和(C n H2 3C O O)3R E均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;(C u b C O O)2 M g的K=L 8 X 1()8;A I(0 H)3开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子M g2+F e*A l”RE3+开始沉淀时的p H8.8 1.5 3.66.2 7.4沉淀完全时的p H/3.2 4.7/(1)“氧化调p H”中,化合价有变化的金属离子是(2)“过 滤1”前,用NaOH溶液调pH至的范围内,该过程中A上发生反应的离子方程式为 0(3)“过滤2”
23、后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中M g?+浓度为2.7 g L为尽可能多地提取RE”,可提高月桂酸钠的加入量,但 应 确 保“过 滤2”前 的 溶 液 中c(C“H23coe0低于口。1 L (保留两位有效数字)。“加热搅拌”有利于加快RE溶出、提高产率,其原因是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O“操作X”的过程为先,再固液分离。(5)该工艺中,可 再 生 循 环 利 用 的 物 质 有(写 化 学 式)。(6)稀
24、土元素忆(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Yo还原YCL和PtCL熔融盐制备Pt3Y时,生 成1 mol Pt3Y转移m ol电子。PtsY/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化02的还原,发生的电极反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _15.四铝酸核是铝深加工的重要中间产品,具有广泛的用途。一种以铝精矿(主要含MOS2,还有Cu、F e的化合物及Si。2等)为原料制备四钥酸钱的工艺流程如下图所示。o2 Na2c0H,0(NHJS骗2眼叫曲母唾EF气体 co2浸渣 滤渣NHN(入 HNO,(NHJ
25、MO,OQ 2 H.O-I;冗 向滤液-母液回答下列问题:(1)“焙烧”产生的气体用 吸收后可制取氮肥。(2)“浸出”时,%。3 转化为肥0 寸。提高单位时间内铝浸出率的措施有(任写两种)。温度对9 0 m i n内钥浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过8 0 后,铝的浸出率反而降低,主 要 原 因 是 温 度 升 高 使 水 大 量 蒸 发,导致O(3)“净化”时,浸出液中残留的C u2 F e 2+转化为沉淀除去。研究表明,该溶液中c(S 3 和 p H 的关系为l g c(S2)=p H-1 5.I o 为了使溶液中的杂质离子浓度小于1.0 X 1 0-6 molL,应控制溶液的p H
26、不小于 o (已知:p(p=T g p;C u S 和 F e S 的 p(,分别为 3 5.2 和 1 7.2)(4)“净化”后,溶液中若有低价铝(以M o O 1表示),可加入适量将其氧化为M o O t,反应的离子方程式为(5)“沉淀”时,加入N H NO3的目的是(6)高温下用H2还原(NH J 2 M 0.6可制得金属铝,反应的化学方程式为。已知:(NH D 2 M o Ch 受热分解生成 MO031 6.从钢格镒矿渣(主要成分为V 2 O 5、Cr203 M n O)中提铭的一种工艺流程如下:锐铭猛矿渣硫 酸 浸 液 fFe()H):,胶体 Na()H 溶液含钮固体Na2 s式力溶
27、液Mn()2*-转化滤 液BHzOjNaOH 溶液已知:p H 较大时,二价锦 M n(I I)在空气中易被氧化。回答下列问题:(DCr 元素位于元素周期表第一周期 族。(2)用 F e Ck 溶液制备F e(0 H)3 胶体的化学方程式为常温下,各种形态五价铀粒子总浓度的对数 l g c 总(V)与 p H关 系 如 图 1 o 已 知 钮 铭 镒 矿 渣 硫 酸 浸 液 中。总(V)=0.0 1m o l-L,“沉钥/过程控制p H=3.0,则与胶体共沉降的五价钮粒子的存在形态为(填化学式)。图1(4)某温度下,Cr (I I I)、M n(I I)的沉淀率与p H关系如图2。“沉铭”过程
28、最佳pH为;在 该 条 件 下 滤 液B中c(Cr3+)=m o l 及近似为1 X 1 0 ,Cr(O H)3的隔近似为l X 1 0 3 0o图2(5)“转化”过程中生成M r A的离子方程式为_O“提纯”过程中Na 2 s 2 O 3的作用为O1 7.无水氯化错(P r Cl3)是制取稀土金属错及错合金的主要原料,采用以下工艺流程可由挛生矿(主要含Z n S、F e S、P n S 3、S i O?等)制备氯化错晶体(P r Ch -6H 2 O)oFeCl,溶 液 H20,调 pH,i .j _ I挛 生 矿 T溶 浸 一 滤 液 一I氧 化 卜 干 阖 一 滤 液2 rl _r_J滤
29、 渣】滤 渣2PrCl、晶 体 一|冰 水 浴Hl发 浓 缩 卜-i-滤 液2已 知:2 F e CL+Z n S -Z n Cl2+2 F e Cl2+S;2 F e Cl3+F e S3 F e Cl2+S该条件下,溶液中部分氢氧化物沉淀时的p H如下表所示:金属离子Z n2+F e F e 开始沉淀时的p H5.42.27.5沉淀完全时的p H6.43.29.0回答下列问题:若其他条件不变,采取下列措施能提高错元素浸出率的有(填字母)。A.适当升高溶浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短溶浸时间写出“溶 浸 时Pn S s发生反应的离子方程式:(2)“滤渣1”的主要成分是 o(3)在“沉
30、淀”时加入氨水逐步调节溶液的pH至6.5,依次析出的 金 属 离 子 是;已知Fe(0 H)3在隔绝空气的条件下与Fe S2混合焙烧时生成Fe:。1和S,写出该反应的化学方程式:利用电解法可以生产金属错。先将氯化错与工业纯K C 1 配成二元电解质体系(Pr C L-K C 1),然后置于石墨电解槽内熔化,通入直流电进行电解。电解过程中得到金属错的电极反应式为O科学家以氯化错气溶胶为前驱体,研究了 Pr C 1 3 -6 H20的高温热解机制。利用X 射线衍射技术分析,其结果如下表所示:热解温度/氯化错气溶胶的热解产物6 0 0Pr(OH)2C l 和 Pr OC l7 0 0 1 0 0 0
31、Pr (0 H)2C K Pr OC l Pr 021 1 0 0Pr U 和 Pr (OH)2C 1以上热解产物中,热稳定性最差的是(填化学式)。氯化错的高温热解过程主要是发生Pr C L 的水解反应、Pr(OI I)2C 1 的脱水反应和Pr OC l 的氧化反应,从表中数据分析11 0 0 时热解产物主要为Pr Oz 而无Pr OC l 的原因是1 8.碳酸锯(S r C O,难溶于水,主要用于电磁材料和金属冶炼。种由工业碳酸锯(含少量Ba2 C a2 M g2 Pb 等)制备高纯碳酸锢的工艺流程如下:过量的硝酸(NHJCrO H,C,O4氨水唠 用 扁H沉.铅 卜 般 扇一丽brC(.
32、)3 J y J_ I I气体ABaCrO,、PbCrO,气体A滤渣1NHBCO,NaOH,I I高纯SrCO/*|系列F作 卜|磁化卜|iJ|pH13-母液 滤渣2已知:I .C r (OH)3为两性氢氧化物;n .常温下,各物质的溶度积常数如下表所示。化合物C r(0 H)3C a(0 H)2M g (OH)2S r C 0,3照近似值1 X 1 0 3 15.5 X 1 0 61.8 X 1 0 1 15.6 X 1 0 1 0回答下列问题:(1)气体A的电子式为 o“沉领、铅”时,P H过低会导致(阳)2。4的利用率降低,原因为(用离子方程式解释);“还原”时发生反应的离子方程式为 o
33、(3)“滤渣1”的 主 要 成 分 为(填 化 学 式)。(4)用氨水和N a O H分步调节pH,而不是直接调节溶液的pH 13的原因为 o“调p H 1 3n后需对溶液进行煮沸并趁热过滤出滤渣2,煮沸并趁热过滤的原因为 o(6)已知:碳酸的电离常数(1 =4.4 x 10 -7、(2=4.7 X 1 0”,则“碳化”时,反应 S r 2+(a q)+2 H C O (a q)=S r C 03(s)+H2C O3(a q)的平衡常数於(保留两位有效数字)。(7)“系 列 操 作”中 包 含“2 0 0 烘 干”操 作,烘干过程中除蒸发 水 分 外,还 能 够 除 去 S r C 03中 的
34、 微 量 可 溶 性 杂 质,该杂质除N H 4 H C O 3 外还可能为(填化学式)。19.白 云 石 的 主 要 化 学 成 分 为 C a Mg(C 0 3,还含有质量分数约为2.1%的 F ez O s 和 1.0%的 S i 02o利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。已知:白云石矿样碳酸钙产品NH4c 嘴og m氧化镁产品丽物质C a(0 H)2Mg(O H)2C a C 03MgC 03Xp5.5 X 10 65.6 X 10 123.4 X 1 0 96.8 X 1 06(1)白云石矿样燃烧完全分解的化学方程式为 N H.C 1用量对碳酸钙产品的影响如下表所示
35、。/7(N H.,C l)/7(C a O)氧 化 物(MO)浸出率/%产品中C a C 03纯度/%产 品 中 M g 杂质含/0/(b lC a OMgO计算值实测值里/为(以 MgCUs IT)2.1:19 8.41.19 9.19 9.72.2 :19 8.81.59 8.7 9 9.50.0 62.4 :19 9.16.09 5.2 9 7.62.2 0备注:i .M O浸出率=(浸 出 的M 0质量/煨烧得到的M 0质量)X 10 0%(M 代表 C a 或 Mg)i i.C a C Q,纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中C a C C h纯度。解释“浸
36、钙”过程中主要浸出C a O的原因是沉钙反应的离子方程式为 o“浸钙”过程不适宜选用7 7(N H4C 1):(C a O)的比例为产品中C a C O 3纯度的实测值高于计算值的原因是(3)“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的(N H jS O,溶液混合,充分反应后MgO的浸出率低于6 0%。加热蒸储,MgO的浸出率随偏出液体积增大而增大,最终可达9 8.9%o从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)滤渣C中含有的物质是(5)该流程中可循环利用的物
37、质是。答案1.A 2.D 3.D 4.D 5.C.、焙烧6.(l)Z n C O3 Z n O+C O 2 T(2)升高温度、不断搅拌、充分粉碎、适当提高硫酸浓度等(任选两个,答案合理即可)(3)B S i O2 F e(0 H)3 C aS O4(4)Mn O;+3F e2+7H20 Mn 02 I +3F e (0 H)3;+5H+除去铜离子(6)硫酸钙 硫酸镁7.(l)P b S O“s)+C O 歹(aq)P b C 0 3(s)+S O t (a q)存在沉淀溶解 平 衡 P b S 04(s)-P b2+(aq)+S (aq),已 知人,(P b C 0 3)B(P b S 0),
38、加 入 Na2 c 0”可 将 P b S O 转化为更难溶的P b C 03,有利于后续溶于酸(2)沉淀转化反应 B aS O“(s)+C O 1(aq)-B aC()3(s)+S 0 厂(aq)的平衡常数 0.0 4,4 值较小,说明正向反应程度有限(3)(i )F e2+(i i)P b+H202+2 HA c P b(A c)2+2 H20 (h i)H202 作还原剂,还原P b O2(4)A l (O H)3、F e(0 H)3 B aS 04(5)B a2 Na+8.(1)Mg (O H)2 沉淀 C a?+蒸 发 浓 缩 趁热过滤 不 稳 定 2 L i+2 HC O 3 L
39、i 2 c。31 +C 021 +H20能达到相同效果,通入过量的C02时LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCOs会很快转化成Li2c9.FezOs SiO2(2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H20 15FeS()4+8H2s0(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(5)+26Fe(NHi)2Fe(CN)6+Cl O3+6H+6Fe(NH J Fe(CN)6+3H20+Cr+6NHj H 2O 2 NH3 H2010.(1)+6(2)Al(OH)3(3)MoOj+Ba=_BaMo04 I/二:设 NaHC03NH
40、3 AI2O34:111.(l)b 2FeS04+H202+H2S04 Fe2(S04)3+2H20(2)Fe3 Al3+(3)99.7%(4)1:1萃取产生H;随pH的升高不 被消耗,促进萃取金属离子的反应正向移动(5)蒸发浓缩,冷却至30.853.8 之间结晶、过滤、洗涤、干燥12.(l)CaSO4 PbSO.,(2)BC(3)CU2+(4)6 酸度过低不利于F e”沉淀完全,且会在沉锌时消耗更多的NH4HC O3,造成浪费(5)2 Mn 0;+3Mn2+2 H20 5Mn O2 I +4H+(6)2 Z n S 04+4NH1HC 03Z n2(0 H)2C 03 I +2(NH4)2S
41、 0,+3C 02 t +H201 3.(1)增大接触面积,加快反应速率(2)V O J+F e2+2 H V 02+F e3+H20 (3)2.8 无(4)6V 02+C 1 0 3+3H2 O 6V 0 J+C 1+6H+(5)使平衡 V O j +H 20-V 0 J+2 H*正向移动,将 V 0 1 转化为V 0 1,同时增大NH1 的浓 度(6)81.91 4.(l)F e2+(2)4.7Wp H 6.2 A 13+3O H A l (O H)31(3)4.0X10-4(4)加热可以加快反应速率,并防止生成的月桂酸凝固阻碍反应物相互接触,搅拌可以使(C 2 3c o 0)3R E 与
42、盐酸充分接触发生反应,加快R E*溶出 降温至4 4 以 下(5)M g S 0八月桂酸、月桂酸钠等(6)15 02+2民 0+4 d 4 0田15.(1)氨水适当升温、搅拌、增 加 N a 2 c用量(增大N a z C O s 浓度)等N a z M o O i 晶体析出,混入浸渣(3)3.9(4)H202+MOO3 MoO 歹+H2O提供NH,使MoO厂充分转化为沉淀析出/!温(6)(NH.1)2MO,1013+12H2-4MO+2NH3+13H201 6.四 VIB FeCl3+3H2O Fe(OH)3 (胶体)+3HC1(3)H3V2O7(4)6.0 IX 10 6(5)Mn2+H2
43、02+20H=Mn021+2H20作还原剂,将M n(II)的氧化产物转化为Mn(II)17.(1)AB Pr 2s3+6Fe-6Fe2+2Pr3+3S(2)SiO2、S(3)Fe*、Zn2+8Fe(OH)3+FeS2-3Fe3O.+2S+12H2O(4)Pr3+3e Pr PrOCl 1 100 时主要发生P rO C l的氧化反应,生成Pr0218.(1)0-C-0 (2)2CrO?+27o2c rH20 8H+Cr2027+3H2c2O4-2Cr+6C02 t+7H20(3)Cr(0H)3(4)pH过图会使Cr(0H)3溶解,导致铭的去除率降低(5)Ca(0H)2的溶解度随着温度的升高而降低,煮沸并趁热过滤有利于除尽溶液中的Ca?+(6)1.9X 105 NH4NO3煨烧19.(l)CaMg(C03)2 CaO+MgO+2CO2 f(2)4PCa(OH)2 4PM晨OH)2,在一定量 NH4C1 溶液中,CaO 先浸出Ca2+2NH3+C02+H2。-CaCO3 I+2NHt2.4 :1(4)XP(C a C 03)C a S 04 M g(O H)2(M g O)(5)N H 1、(N H j S O i、C 02 N H3
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