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工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源,从阳极泥(含铜、银、金、铅等单质)中提...

工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源,从阳极泥(含铜、银、金、铅等单质)中提取金和制备AgCl的工艺如下:

已知:分金液的主要成分为H[AuCl4];分金渣的主要成分为PbSO4和AgCl;分银液的主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-

回答下列问题:

(1)“分铜”时,铜单质参与反应的离子方程式为___________;如果温度过高,铜的浸出率会降低,原因是____________

(2)“分铜渣”中的成分有Au、Ag、AgCl和__________

(3)“分金”时,溶解单质金的化学方程式为________;除HC1、NaC1O3可溶解金外,“王水”也可溶解金,“王水”的成分为_____________(写试剂的名称)。

(4)从“分金液”中提取金时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______________

(5)向“分银液”中加入适量的H2SO4调到pH=4时“沉银”,能够析出AgCl的原因是___________

(6)AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl(s)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2](aq))+Cl-(aq),其平衡常数K=2.0×10-3,现用1L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1mol AgCl,所需氨水浓度至少为____________mol·L-1(已知=2.25)。

 

2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O 温度过高时,H2O2受热分解 PbSO4 2Au+8HCl+NaClO3=2H[AuCl4]+NaCl+3H2O 浓硝酸、浓盐酸 2:3 H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度,使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动,Ag+和Cl-反应生成AgCl 2.45 【解析】 阳极泥(含铜、银、金、铅等单质)加入双氧水、硫酸和氯化钠,得到分铜液和分铜渣,这一步目的是除掉铜;分铜渣中加入盐酸和氯酸钠得到分金液(H[AuCl4])和分金渣,在分金液中加入还原剂就可以提炼出金;分金渣中加入亚硫酸钠得到分银液([Ag(SO3)2]3-) ,在分银液([Ag(SO3)2]3-)中加入硫酸,根据平衡移动原理提炼出氯化银。 (1)由于铜排在H后面,不和硫酸反应,所以需加入双氧水作为氧化剂;温度过高双氧水会分解,影响铜的浸出率; 答案: 2H++H2O+Cu=Cu2++2H2O;温度过高时,H2O2受热分解; (2)根据后一步分金渣成分,可推测出“分铜渣”中的成分有Au、Ag、AgCl和PbSO4; 答案:PbSO4 ; (3)根据已知分金液的主要成分为H[AuCl4],得方程式为2Au+8HCl+NaClO3=2H[AuCl4]+NaCl+3H2O;“王水”的成分为浓硝酸与浓盐酸体积比1:3混合物; 答案: 2Au+8HCl+NaClO3=2H[AuCl4]+NaCl+3H2O;浓硝酸、浓盐酸; (4)氧化剂(H[AuCl4])中Au从正三价降到零价和还原剂(Na2SO3)中S从正四价升高到正六价,根据化合价升降相等(或得失电子数相等),可得物质的量之比为2:3; 答案: 2:3; (5)根据化学平衡移动原理可知,H2SO4电离出的H+与SO32-,降低了SO32-的浓度,使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动,Ag+和Cl-反应生成AgCl, 答案: H2SO4电离出的H+与SO32-,降低了SO32-的浓度,使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动,Ag+和Cl-反应生成AgCl; (6)根据方程式可知完全反应0.1mol AgCl,需要NH3:0.2mol,生成[Ag(NH3)2](aq))和Cl-(aq)各0.1mol,根据平衡常数计算平衡后应该还剩余的NH3,设剩余NH3 xmol,AgCl(s)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2](aq))+Cl-(aq),由于容器体积为1L,利用物质的量代替浓度计算平衡常数K,K=2.0×10-3=,得出x==2.25,所以共需要NH3:0.2+2.25=2.45mol; 答案:2.45。  
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考点分析:
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铁及其化合物与生产、生活关系密切。

1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

该电化腐蚀称为__________________

图中ABCD四个区域,生成铁锈最多的是_________(填字母)

2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:

步骤I若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为____________________

步骤中发生反应:4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O2Fe2O3·nH2O8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为________________________

上述生产流程中,能体现绿色化学思想的是____________________(任写一项)

3)已知t℃时,反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常数K0.25

①t℃时,反应达到平衡时n(CO)n(CO2)_____________

若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCOt℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x___________________

 

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氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。

回答下列问题:

(1)CeFCO3Ce的化合价为___________

(2)氧化培烧时不能使用陶瓷容器,原因是_________________氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为____________________操作的名称为_________

(3)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_______________

(4)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层) CeT3(有机层)+3H+(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+水溶液,从平衡角度解释其原因:____________________

(5)298K时,向c(Ce3+)=0.02mol·L-1的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的pH,若反应后溶液pH=10,此时Ce3+是否沉淀完全?__________________{列式计算,已知:Ksp[Ce(OH)3]5×l0-20,c(Ce3+)-5mol·L-1 视为沉淀完全}。

(6)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式_______________________

 

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高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:

回答下列问题:

(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式____________

(2)在溶液I中加入NaOH固体的目的是_______(填字母)。

A.与反应液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO

B.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率

C.为下一步反应提供碱性的环境

D.使NaClO3转化为NaClO

(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4的生成率的影响。

工业生产中最佳温度为_______,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为_____

(4)反应③中的离子反应方程式为_________________;溶液Ⅱ中加入饱和KOH得到湿产品的原因是__________________

(5)高铁酸钾作为水处理剂是能与水反应其离子反应是:4FeO42-+l0H2O=4Fe(OH)3(胶体)十3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是:①_______________;②_______________

 

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(2017·武汉市高中毕业生五月模拟考试)草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:

(1) “550℃焙烧的目的是______________________

(2)“浸出液的主要成分是_____________________

(3) “钴浸出过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为_____________________

(4) “净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,其作用是___________________________(用离子方程式表示);再升温至80 ~ 85℃,加入Na2CO3溶液,调pH4.5,“滤渣1”主要成分的是_____________________

(5) “净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0−5mol /L,则滤液中 c(Mg2+)______________ [已知Ksp(MgF2) =7.35×10−11、Ksp(CaF2) =1.05×10−10]。

(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.00 g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0. 1000 mol/L KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液26.00 mL,则草酸钴样品的纯度为__________________

 

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以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:

(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________

(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。

已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃

硫去除率=(1—)×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于__________________

700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________________________

(3)向过滤得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由_______________(填化学式)转化为_______________(填化学式)。

(4)“过滤得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2n(Fe2O3)=__________________

 

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