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工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等...

工业上回收利用某合金废料(主要含FeCuCoLi等,已知CoFe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:

1)金属M__________,操作1___________

2)加入H2O2的作用是(用离子方程式表示)________,加入氨水的作用是________

3)充分焙烧的化学方程式为____________

4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其原因是___________90℃KspLi2CO3)的值为___________

温度/℃

10

30

60

90

浓度/molL1

0.21

0.17

0.14

0.10

 

5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,则阳极的电极反应式为__________

 

Cu 过滤 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀 4CoC2O4・2H2O+3O22Co2O3+8H2O+8CO2 减少Li2CO3的溶解损失 4.0×10-3 2CO32--4e-=O2↑+CO2↑ 【解析】 合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)加入盐酸过滤得到金属M为不与盐酸反应的铜,浸出液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入氨水调节溶液PH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,通过操作Ⅰ过滤得到溶液A中加入草酸铵溶液沉淀钴离子过滤得到溶液B主要是锂离子的溶液,加入碳酸钠沉淀锂离子,过滤得到碳酸锂;结晶析出CoC2O4•2H2O足量空气煅烧得到氧化钴,以此解答该题。 合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)加入盐酸过滤得到金属M为不与盐酸反应的铜,浸出液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入氨水调节溶液PH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,通过操作Ⅰ过滤得到溶液A中加入草酸铵溶液沉淀钴离子过滤得到溶液B主要是锂离子的溶液,加入碳酸钠沉淀锂离子,过滤得到碳酸锂;结晶析出CoC2O4•2H2O足量空气煅烧得到氧化钴; (1)上述分析判断金属M为Cu,操作Ⅰ为过滤操作; (2)加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;加入氨水的作用是调节溶液PH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀; (3)CoC2O4焙烧生成Co2O3、CO2和水,反应的化学方程式为4CoC2O4・2H2O+3O22Co2O3+8H2O+8CO2; (4)Li2CO3微溶于水,溶解度随温度升高而降低,为减少Li2CO3的溶解损失,蒸发浓缩后必须趁热过滤,90℃时c(Li2CO3)的浓度为0.10mol/L,则c(Li+)=0.20mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L,则Ksp(Li2CO3)=0.20×0.20×0.10=4.0×10-3; (5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,应为二氧化碳和氧气,电极方程式为2CO32--4e-=O2↑+CO2↑。  
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金属钛被称为未来金属,它具有硬度大,熔点高,耐腐蚀等特点。某工厂以钛铁矿(主要成分FeTiO3)为主要原料,冶炼金属Ti,其工业生产流程如图:

已知:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

回答下列问题:

(1)上述生产流程中加入铁屑的目的是___,检验副产品甲是否变质的实验方法是___

(2)由溶液I获得甲晶体,需要经过___操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还要用到另一种玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是___

(3)TiO2变为TiCl4的化学方程式___。但最近用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功,试比较用电解法生产钛比原工艺的优劣___

(4)该工艺中消耗33.6LCl2(标况),至少可得___克甲晶体。

 

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某工厂对制革工业污泥中Cr()回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+Al3+Ca2+Mg2+)

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

阳离子

Fe3+

Fe2+

Mg2+

Al3+

Cu2+

Cr3+

开始沉淀时的pH

1.9

7.0

--

--

4.7

--

沉淀完全时的pH

3.2

9.0

11.1

8

6.7

9(>9溶解

 

 

(1)实验室用18.4molL-1的浓硫酸配制250mL4.8molL-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和移液管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需___

(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是___(至少两条)

(3)加入H2O2的作用是___

(4)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是___

(5)还原过程发生以下反应(请配平)__Na2Cr2O7+__SO2+__=__Cr(OH)(H2O)5SO4+__Na2SO4

(6)从流程的滤液中可回收的主要物质是___

 

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氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4FeCl2等杂质。

②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

1)过滤所需要的主要玻璃仪器有___,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为___

2)加入BaCl2的目的是除去SO42,如何检验SO42已沉淀完全?答:___

3)加入NaClO3饱和溶液发生反应为:MgCl22NaClO3Mg(ClO3)22NaCl↓,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①___;②___;③___;④过滤、洗涤。

4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:

步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。

步骤2:取10 mL于锥形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L1FeSO4溶液,微热。

步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L1K2Cr2O7溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O

步骤4:将步骤23重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL

①写出步骤2中发生反应的离子方程式:___

②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为___

 

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K3[Fe(C2O4)3]· 3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体, 溶于水, 难溶于乙醇, 110℃下失去结晶水,230℃分解;是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。 实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O (硫酸亚铁铵)H2C2O4(草酸)K2C2O4(草酸钾)30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下:

已知:沉淀FeC2O4 · 2H2O 既难溶于水又难溶于强酸

6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3[Fe(C2O4)3] + 2Fe(OH)3

2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O

1)检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是_____;溶解时加几滴稀硫酸的目的是______

2)硫酸亚铁铵溶液与 H2C2O4溶液反应生成 FeC2O4 · 2H2O 沉淀,写出该反应方程式_______________;沉淀过滤后,洗涤 1 的操作方法是_______________________________

3)在沉淀中加入饱和 K2C2O4 溶液,并用 40 ℃ 左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的 30% H2O2溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在 40 ℃ 左右,可能的原因是_______。加入30%过氧化氢溶液完全反应后,煮沸的目的是______________

4)洗涤 2 中所用洗涤试剂最合适的是_______(填选项字母)。

A.草酸钠溶液        B.蒸馏水        C.乙醇       D.KCl溶液

5)为了不浪费药品,95%乙醇水溶液进行回收的方法是________,所用的主要玻璃仪器有__________(任写两种)等。

 

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镁及其化合物有广泛用途。工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含SiO2以及少量FeCO3等杂质)为原料制备纳米氧化镁的实验流程如下:

(1)加入H2O2氧化时,发生反应的离子方程式为___

(2)在实验室煅烧滤渣2制得的金属氧化物为___(填化学式),需要的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要___(填序号)

①蒸发皿   ②坩埚   ③泥三角   ④石棉网

(3)在一定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱,反应的化学方程式为___

(4)25℃时,加入CO(NH2)2至开始产生沉淀,溶液的pH=10时,c(Mg2+)=___molL-1(已知25℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11)

(5)工业上还可用氯化镁和碳酸铵为原料,采用直接沉淀法制备纳米MgO。如图1为反应温度对纳米MgO产率和粒径的影响,据图分析反应的最佳温度为___

(6)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图2如。该电池工作时,石墨电极发生的电极反应为___

 

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