内容正文:
非选择题综合练
一、工业流程题
1.钪是一种稀土金属元素,在国防、航天、核能等领域具有重要应用。工业上利用固体废料“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图。
已知:TiO2难溶于盐酸;Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,对“赤泥”的处理方式为___________;滤渣I的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“氧化”时加入足量H2O2的目的是___________;氧化后溶液中Fe3+浓度为0.001 mol∙L−1,常温下“调pH”时,若控制pH=3,则Fe3+的去除率为___________(忽略调pH前后溶液的体积变化)。
(3)已知25℃时,Kh1(C2O)=a,Kh2(C2O)=b,Ksp[Sc2(C2O4)3]=c。“沉钪”时,发生反应:2Sc3++3H2C2O4Sc2(C2O4)3↓+6H+,该反应的平衡常数K=___________(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)Sc2(C2O4)3·6H2O在空气中加热至550℃时生成Sc2O3、CO2和H2O,写出反应的化学方程式___________。
2.纳米ZnO可用作催化材料、半导体材料。以锌焙砂(主要成分为ZnO、ZnSiO3,含少量Cu2+、Mn2+等)为原料制备纳米ZnO的流程如下:
已知:i.;受热易分解,放出氨气;
ii.。
(1)“浸取”时,锌元素以形式进入滤液。
①浸出率与温度关系如图甲所示,请解释55℃时浸出率最高的原因:_______。
②浸出率与的关系如图乙所示,之后浸出率下降,说明_______(填序号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。
A.ZnO和 B.ZnO C.
③浸取过程加入的目的是_______。
(2)写出流程中生成“滤渣”的离子方程式:_______。
(3)根据“蒸氨”时逸出的气体为氨气可推知“浸取”步骤中加入的氨水是过量的。你认为该推断是否正确?并说明理由:_______。
(4)写出流程中“沉锌”的离子方程式:_______。
(5)该流程中可以循环利用的物质是_______(写出主要成分的化学式)。
3.二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用,工业上以氟碳铈矿(,含、、等杂质)为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体和硫酸亚铁铵晶体,其工艺流程如图所示:
已知:①易溶于强酸;不溶于硫酸,也不溶于溶液。
②;;;当离子浓度≤10-5mol/L,可认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)氟碳铈矿“氧化焙烧”化学方程式为___________,此时气体与矿料逆流而行进行投料,目的是___________。
(2)浓盐酸价格便宜,但是溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是___________,可用稀硫酸和双氧水代替,则加入试剂的顺序是___________。
(3)“滤液Ⅱ”中加入量(图a)、最佳比例时沉淀反应的温度(图b)与铈的沉淀率关系如图所示:
根据图分析:沉铈时应选择最佳条件为___________。
(4)经充分焙烧质量减少5.8t,则获得的质量为___________t。
(5)“滤液Ⅰ”中加入物质X和物质Y分别是___________、___________(填序号),制备硫酸铝铵晶体时,理论上向“滤渣Ⅲ”中加入硫酸和硫酸铵的物质的量之比为___________。
a.铁粉 b.铝粉 c.浓氨水 d. e.
4.工业上以硒化银半导体废料(含、Cu)为原料提取硒、铜、银,进而制备一种新型太阳能电池的材料。
已知:25℃。,。
请回答下列问题:
(1)“酸溶”时,为提高废料中硒元素的浸出率可采取的措施是___________(任写一种),写出废料中转化为的化学反应方程式___________。
(2)制得的粗铜可通过电解法精炼,电解质溶液可以选择___________(填字母序号)。
A.稀 B.溶液 C.溶液 D.溶液
(3)上述流程中,通入发生氧化还原反应获得“粗硒”,该过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(4)“沉银”时,从平衡移动角度解释,加入稍过量溶液的原因___________,计算转化成的平衡常数___________。
(5)“还原”时,写出与液态、溶液反应制取粗银的离子方程式___________。
二、实验题
5.硫酸亚铁铵晶体[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O][M=(132x+152y+18z)g·mol-1]是常见的补血剂。
已知:①硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化。
②FeSO4溶液与(NH4)2SO4反应可得到硫酸亚铁铵。
(1)FeSO4溶液的制备。将铁粉、一定量H2SO4溶液反应制得FeSO4溶液,其中加入的铁粉需过量