内容正文:
1. 铋及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种以含铋烧渣(主要成分为、,还含有少量MnS、、CuO及等)制取并回收锰的工艺流程如下:
已知:①氧化性:;
②易水解成BiOCl沉淀;常温下,BiOCl存在的pH范围约为2.0~11.0;
③常温下,;
回答下列问题:
(1)基态锰原子的价电子排布式为__________。
(2)“水浸提锰”时,另加入少量稀硫酸可促进__________(填化学式)溶解,进一步提高锰的浸取率。
(3)“滤渣2”的主要成分有__________(填化学式)、Bi。
(4)常温下,“含滤液”中的浓度为。为保证BiOCl产品的纯度,理论上,“沉铋”时应控制溶液的pH<______(保留一位小数)。
(5)“脱氯”过程中发生主要反应的离子方程式为__________。
(6)BiOCl是一种性能优良的光催化剂,可催化降解有机污染物对硝基苯酚()等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚()的熔点,其原因是__________。
(7)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为a pm,a pm,b pm。
①该晶胞沿z轴方向的投影图为______(填标号)。
A.B.C.D.
②该晶体中,每个周围紧邻的共有______个。
③该晶体的密度为______(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
2. 氧化亚铜主要用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、杀虫剂,以及各种铜盐、分析试剂、红色玻璃,还用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。用某铜矿(主要含CuS、FeO)制备的一种工艺流程如下图:
已知:常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表:
氢氧化物
开始沉淀的pH
4.8
1.9
75
8.8
沉淀完全的pH
6.4
3.2
9.7
10.4
请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子的排布图为_______。
(2)滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(3)“酸浸”中加入的作用是_______;写出其中生成单质S的化学方程式_______。
(4)“调pH”的范围是_______。
(5)“还原”前Cu元素以的形式存在,水合肼被氧化的化学方程式为_______;一定体积下,保持其它条件不变,水合肼浓度对的产率的影响如图所示。当水合肼浓度大于时,的转化率仍增大,但的产率下降,其可能的原因是_______。
(6)氧化亚铜立方晶胞结构如图所示,若规定A原子坐标是,C原子的坐标是,则B原子的坐标是_______;该氧化物的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞中和之间的最近距离为_______nm。(用含、的代数式表示)
3. 三氧化二砷(As2O3)可用于治疗急性早幼粒白血病。利用某酸性含砷废水(含、H+、)可提取三氧化二砷,提取工艺流程如图所示:
已知:①As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O;
②As2S3易溶于过量的Na2S溶液中,加入FeSO4的目的是除去过量的S2-。
请回答下列问题:
(1)基态As原子价层电子排布式为___________。
(2)操作M名称是___________,滤液N中含有的阳离子有Fe2+、H+、___________。
(3)“焙烧”操作中,As2S3参与反应的化学方程式为___________。
(4)“碱浸”的目的是___________。
(5)“氧化”中发生反应的离子方程式为___________。
(6)砷化镓(GaAs)可由(CH3)3Ga和AsH3在700°C制得。已知GaAs的熔点为1238°C,其晶胞结构如图所示,该晶体的类型为___________。若阿伏加德罗常数的值为NA,GaAs的密度为ρg·cm-3,摩尔质量为Mg·mol-1,则GaAs的晶胞边长为___________pm。
4. 铜转炉烟灰的主要成分为含金属元素(主要为、、、)的硫酸盐和氧化物以及,其有价金属回收工艺流程如下。已知:时,,。回答下列问题:
(1)与S同族,基态硒原子价电子排布式为_______。的空间结构为_______。
(2)“浸出液①”中所含有的金属阳离子有_______和、。“浸出”中,当硫酸浓度大于时,金属离子浸出率反而下降,原因是_______。
(3)“除杂”中,加入调至5.2,用溶液氧化后,所得“滤渣”主要成分为、,该氧化过程的离子方程式为_______。
(4)“转化”后,“滤饼”的主要成分是和_______。该工艺中,可循环利用的物质有_______。
(5)的一种晶体结构如图所示。由图可知,原子位于O原子所围成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”),已知晶胞参数为、,阿伏加德罗