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专题验收(四)
工艺流程中产物的确定及相关计算
1.重铬酸钠在工业生产上具有广泛用途。一种以铬
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表
铁矿(含FeCr2O,及少量Al2(Oa、Si)2等)为原料
所示:
制备Na2Cr2O,的工艺流程如下:
金属离子
Ni2+
A3+
Fes+
Fe2+
纯碱
空气
C02
Na.Cr,O,+
开始沉淀时(c一0.01
铁一高温焙烧水浸除铁除杂→Na,CO,一调I
7.2
3.7
2.2
7.5
mol·L-I)的pH
C0:
滤渣1
滤渣2
沉淀完全时(c=1.0
已知滤渣1为Fe2O:。下列说法错误的是(
×10-5mol·L-1)
8.7
4.7
3.2
9.0
A.流程中可循环使用的物质有CO
的pH
B.滤渣2的成分是A1(OH)s和H2SiO3
C.“调pH”是向溶液中加NaOH使pH增大,促进
回答下列问题:
氧化还原反应进行
(1)“滤液②”中含有的金属离子是
D.“高温焙烧”发生的主要反应为4FCr2O十7(
(2)“转化”中可替代H2O2的物质是
,若
+8NaCO,高墨2Fe,O,+8NCO,+8C0,
工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即
NaOI溶液
L,0。溶液
2.某兴趣小组以硫酸亚铁铵为原料制备二水合草酸
魂液②
池液倒
亚铁(FeC2O,·2HO),进一步制备高纯度还原
调pH
转化
铁粉,实验流程如图:
涉渣③
(NH,),Fe(S0,2·6H0
溶解
痛过堂山CO。
抽鸿,洗涤
酸化
△
干燥
“滤液③”中可能含有的杂质离子为
①
②
(3)将分离出硫酸镍品体后的母液收集,循环使用,
0
Fe
还原
Fe0,
FeC0.·2H(0
灼烧
其意义是
同
④
4.二氧化铈(CO2)是一种重要的稀土化合物。以氟
已知:FeC2O1·2H2O难溶于水,H2C2O1易溶
碳铈矿(主要含CeC)F)为原料制备Ce(O,的一
于水。
种工艺流程如图:
下列说法错误的是
(
A.步骤①中加入稀硫酸酸化,目的是抑制亚铁离
稀敬酸
TIS0,、
NH,HCOs
萃取剂
TL()2
子水解
化
浸出、
铈
过滤
萃取反举取
水尽
B.步骤②生成沉淀时发生反应:Fe2+十H2CgO
(含Cc")
矿
烧
+2H20—FeC2O1·2H20↓+2H
浸
水层
有机层
Ceo,+
C.抽滤后母液中的溶质主要是(NH,)2SO4、
已知:|.Ce1+能与F-结合成[CeF,]-+,也
H2SO,和H2C2O
能与SO-结合成[CeSO]2+:
D.步骤③宜采用碳粉还原FO
用.在硫酸体系中Ce+能被萃取剂[(HA)2]萃
3.某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属
取,而Ce3+不能:
Ni,AI,Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物
m.常温下,Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×
质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍
108mol·L1,请回答下列问题:
品体(NiSO1·7H2O):
(1)“萃取”时存在反应:Ce++n(HA)2一
NaOH溶液稀HzSO,H,O,溶液VaOH溶液
控制
Ce(H2m-4A2m)+4H+,萃取后水层中还存在的
花汉酸转化
1速液
酸
pH
+俾
浓缩
含铈元素的微粒主要是
,经
剂
滤液①
滤渣②
滤渣③
结品
体
处理后可循环使用。
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(2)“反萃取”中加H2O2的主要反应离子方程式为:(1)加人Na2S的目的是
。[已知:Kp(FeS)=
,在“反萃取”后所得水层中加
6.3×10-18,Kp(CuS)=1.3×10-36,Kp(ZnS)
入1.0mol·L-1的NH HCO3溶液,产生
=1.3×10-24,Kp(NiS)=1.1×10-21]
Ce2(CO3)3沉淀,当Ce3+沉淀完全时[c(Ce3+)
(2)可用氣酸钠NaClO代替H2O2,写出氯酸钠与
=1×10-5mol·L1门,溶液中e(C()号)约为
滤液Ⅱ反应的离子方程式为
d
(3)向滤液Ⅱ中加入NaOH调节pH在一范围内生
5.以锌浸出渣(主要成分为PbS)1,还含有Pb()和
成氢氧化铁沉淀。已知常温下Fe(OH)3的
ZnFe2O)为原料制备金属Pb,其工艺流程如下:
Kp=1,0X10-9,若缨使溶液中c(Fe3+)≤
N()I溶液
NaS溶液
1.0×10-8mol·L-1,则应该控制溶液pH范围
锌浸出渣一碱浸一沉铅
治烁
-+Ph)
不小于
浸造
滤液一电解
Zn
7.(2023·安徽省皖北县中联盟考)废日锡铬合金(含
Sn,Cr、SnO,CreO和少量Pb)。采用如下工艺流
已知:①“碱浸”时,ZnFe:O,与NaOH反应生成
程回收锡并制备重铬酸钾(K2Cr2O,).
Na2ZnO2和H2O,还有一种氧化