工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
(1)金属M为__________,操作1为___________。
(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℃时Ksp(Li2CO3)的值为___________。
温度/℃ | 10 | 30 | 60 | 90 |
浓度/mol・L-1 | 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__________。
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。
某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)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18.4mol⋅L-1的浓硫酸配制250mL4.8mol⋅L-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___。
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MgSO4、FeCl2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:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,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·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4:将步骤2、3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___。
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。
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+)=___mol⋅L-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___。