铬是一种银白色金属,化学性质稳定,在化合物中常见、和价等价态。工业上以铬铁矿主要成分为,含有、等杂质为主要原料生产金属铬和重铬酸钠已知 是一种强氧化剂,其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:常温下,不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将转化为
回答下列问题:
工业上常采用热还原法制备金属铬,写出以为原料,利用铝热反应制取金属铬的化学方程式_______________。
酸化滤液D时,不选用盐酸的原因是_____________。
固体E的主要成分是,根据如图分析操作a为________________、____________、洗涤、干燥。
已知含价铬的污水会污染环境,电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的。
的化学性质与 相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,是因为________用离子方程式表示;
下列溶液中可以代替上述流程中溶液最佳的是___________填选项序号;
A 溶液 浓 酸性溶液 溶液
上述流程中,每消耗转移,则加入溶液时发生反应的离子方程式为_____________。
某厂废水中含的,某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料 的化合价为,Fe的化合价依次为、。欲使1L该废水中的 完全转化为。理论上需要加入________。
已知摩尔质量为
实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
(1)室温下,反应CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)达到平衡,则溶液中=________[Ksp(CaSO4)=4.8×10−5,Ksp(CaCO3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣 成分为铁酸镍、NiO、FeO、CaO、等中回收的工艺流程如下:
已知在分解生成和,回答下列问题:
“浸渣”的成分有、、外,还含有_________写化学式。
矿渣中部分FeO焙烧时与反应生成的化学方程式为_____________。
溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:水相有机相有机相水相。萃取剂与溶液的体积比对溶液中、的萃取率影响如下图所示,的最佳取值为________。在_______填“强碱性”“强酸性”或“中性”介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
以Fe、Ni为电极制取的原理如下图所示。通电后,在铁电极附近生成紫红色的,若pH过高,铁电极区会产生红褐色物质。
电解时阳极的电极反应式为_________,离子交换膜为________填“阴”或“阳离子交换膜。
向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。该反应的离子方程式为__________。
以和为原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
总反应:
请回答下列问题:
反应Ⅰ的______________。
在____填“高温”或“低温”情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。
氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以、、、的形式存在。
“溶浸”中 ZnO发生反应的离子方程式为 _______。
锌浸出率与温度的关系如图所示,分析 时锌浸出率最高的原因为 __________。
“滤渣 3”的主要成分为_______________。
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、MnO2、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取草酸钴(CoC2O4)的工艺流程如下:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀完全时溶液的pH如表(恰好沉淀完全时离子浓度等于1×10-5 mol·L-1):
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10。
回答下列问题:
(1)焙烧的目的是______;浸钴过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为____________。
(2)加入H2O2的目的是_________;加入Na2CO3溶液,调pH至5.2,滤渣Ⅰ的主要成分为______。
(3)加入过量NaF溶液,可将Ca2+、Mg2+除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5 mol·L-1,则滤液中c(Mg2+)为____________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_____________;萃取时,溶液的pH需要控制在一定范围内才比较适宜,其pH范围约为__________。
(5)已知含钴废料中含Co2O3的质量分数为a%,若取m g该含钴废料按照上述流程,理论上最多能制得CoC2O4的质量为________g。(列出计算式即可)
“海绵镍铝催化剂” 是一种多孔的镍铝合金,常用作有机催化剂。现以某粗镍(含Ni、Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质)为原料制取该催化剂,主要流程如下:
己知:25℃时,以0.1mol/L金属离子测定得到如下数据:
物质 | CuS | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | NiS | Fe(OH)3 | |
Ksp | 6×10-36 |
|
| 3×10-19 |
| |
pH | 开始沉淀 |
| 4.7 | 7.2 |
| 1.9 |
沉淀完全 |
| 6.7 | 9.2 |
| 3.2 |
根据信息回答:
(1)步骤①常用热浓硫酸进行酸浸,写出酸浸时金属镍发生反应的化学方程式__________。
(2)酸浸过程应控制酸的浓度、温度等条件,如图是镍的浸出率与温度的关系,温度高于100℃时,Ni2+浸出率降低的原因可能是______________。
(3)滤液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步骤②的连续操作过程需要先分离出铁元素、铜元素,再制得镍硫化合物。为达到此目的,应先加NaOH将溶液调节至_______(填pH的取值范围);再加_______(选填最佳试剂的序号)。当溶液中Ni2+开始形成NiS时,c(Cu2+)_______。(忽略溶液体积变化)
A.硝酸 B.氨水 C. A12S3 D.H2S
(4)步骤③生成的Ni(CO)4中碳的化合价与KCN中碳的化合价相同,则Ni(CO)4中Ni的化合价为______;工业上也常用NaClO氧化NiSO4,将制得的NiOOH热分解后进行还原得到Ni。ClO-在碱性条件下氧化Ni2+生成NiOOH的离子方程式为_____________。
(5)步骤⑥的目的是降低铝含量、获得多孔状的“海绵镍铝催化剂”,从而增强对氢气的吸附性,步骤⑥的离子方程式为___________________。