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《化学工艺流程》大题专练7
1.资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用,如回收利用电解精炼铜的阳极泥中含有的银、铂、金等贵重金属。提炼阳极泥的方法有多种,湿法提炼是其中重要的一种,其主要生产流程如下:
请回答下列问题:
(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法,该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和________。
(2)脱铜渣A中含有AgCl,它溶于浓氨水的离子方程式为__________________________。
(3)已知N2H4 被银氨溶液氧化的产物是氮气,则每生成1 mol Ag,需要消耗________g N2H4。
(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4,在NaAuCl4中Au元素的化合价为________,该反应的离子方程式为____________________________________。
(5)阳极泥中的铜可以用FeCl3 溶液浸出,所得溶液主要含有的阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+;结合下图分析:(其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数)
①要从浸出液中提纯铜,最好先加入酸化的双氧水,目的是__________________,然后加入适量的CuO调节pH=3.7,除去______(离子);
②根据图中数据计算可得Cu(OH)2 的Ksp约为______________。
2.由水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如图甲:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。
②流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀时的pH
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃,加热至110~120 ℃时,失去结晶水生成CoCl2。
回答下列问题:
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的化学方程式为 ________________________________。
(2)NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为 _______________________________。
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得滤渣的主要成分为____________(填化学式)。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图乙所示,向“滤液”中加入萃取剂的目的是________________,其使用的最佳pH范围是________(填字母)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(5)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是________________________。为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是(写两条):①____________________________________,②________________________________________。
3.锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下:
已知氢氧化锶在水中的溶解度:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/(g/100 mL)
0.91
1.25
1.77
2.64
3.95
8.42
20.2
44.5
91.2
(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)“除杂”方法:将溶液升温至95 ℃,加NaOH溶液调节pH为12。
①95 ℃时水的离子积Kw=1.0×10-12,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=________________________________________________________________________。
②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因: _________________。
(3)“趁热过滤”的目的是_______________________