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(10分)工业上利用电解污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂...

(10分)工业上利用电解污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:

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已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:

 

Fe3+

Cu2+

Cr3+

开始沉淀pH

2.1

4.7

4.3

完全沉淀pH

3.2

6.7

a

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(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有             

(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH范围为:        ;②将浊液加热到80℃             

(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式                ,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是     

 

(1)CuSO4(2分) (2)①3.2~4.3(2分) ②趁热过滤 (2分) (3)2H2O + HSO3- + 2Cu2+=Cu2O↓+ SO42- + 5H+(2分);产生SO2污染环境(2分) 【解析】 试题分析:(1)由于电解污泥中还含有氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,所以在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有CuSO4。 (2)由于不能除去Cr3+,所以根据表中数据可知pH应该调节到3.2~4.3。硫酸钙的溶解度随温度的升高而降低,则将浊液加热到80℃后要趁热过滤。 (3)铜离子具有氧化性,能氧化亚硫酸氢钠,则加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式为2H2O + HSO3- + 2Cu2+=Cu2O↓+ SO42- + 5H+;反应后溶液显酸性,能与亚硫酸氢钠反应生成SO2气体,所以若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是产生SO2污染环境。 考点:考查物质制备工艺流程图的分析与应用  
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考点分析:
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(10分)氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。

(1)工业上一般采用CO和H2反应合成可再生能源甲醇。反应如下:

CO(g) + 2H2(g) 满分5 manfen5.com CH3OH(g) ΔH= -90.1KJ·mol-1

250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:(前6min没有改变条件)

 

2min

4min

6min

8min

CO

0.07

0.06

0.06

0.05

H2

x

0.12

0.12

0.20

CH3OH

0.03

0.04

0.04

0.05

①x=          

250℃时该反应的平衡常数K的计算式为:                (不必化简)。

③若6min~8min只改变了某一条件,所改变的具体条件是                

④第8min时,该反应是不是达到平衡状态        。(填“是”或“不是”)

(2)某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2。已知:

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H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是                

 

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(10分)磺酰氯(SO2Cl2)是一种有机氯化剂,也是锂电池正极活性物质。已知磺酰氯是一种无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,遇水发生剧烈水解。

(1)磺酰可与白磷发生反应为:P4 + 10 SO2Cl2 = 4PCl5 + 10SO2,若生成1molSO2,则转移电子的物质的量为    mol。

(2)某学习小组的同学依据反应:SO2(g)+ Cl2(g)满分5 manfen5.comSO2Cl2(g)  △H <0,设计的制备磺酰氯装置如图甲。

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①若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2,其反应的化学方程式为            

②有关题图甲所示的装置说法正确的是         (不定项选择)。

a.A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和Na2SO3溶液

b.D处U形管中盛放的可以是碱石灰

c.B处反应管冷却水应从m接口通入

d.装置C处吸滤瓶若放在冰水中冷却,更有利于SO2Cl2的收集

③从化学平衡移动角度分析,反应管通水冷却的目的为                  

(3)GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图乙所示,已知电池反应为:2Li + SO2Cl2 = 2LiCl + SO2↑,则电池工作时,正极的电极反应式为                     

 

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(6分)无机化合物可根据其组成和性质进行分类,以下是一组对一些物质与水反应的分类图,请按要求填空。

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(1)上述分类中,分成A、B两组的依据是                       

(2)C组物质与水反应的离子方程式为                    

(3)D组物质与水反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶1的物质有       (填化学式)。

 

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在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为

A.2∶1        B.1∶2       C.1∶3     D.1∶4

 

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锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解质溶液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是

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A.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应

B.放电时负极的电极反应式为Zn2eZn2+

C.充电时电极a连接电源的负极

D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

 

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