【題目】鈷(Co)是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料,其金屬性弱于 Fe 強(qiáng)于 Cu。某低位硫鈷銅礦的成分為:CoS、CuFeS2、CaS、SiO2, 一種利用生物浸出并回收其中鈷和銅的工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)Cu2+的生物浸出原理如下:
溫度超過 50℃浸出率急劇下降,其原因是_____;其他金屬離子的浸出原理與上圖類似, 寫出由 CoS 浸出 Co2+的離子方程式_____。
(2)浸出渣的主要成分為_____。
(3)萃取分離銅的原理如下:Cu2++2(HR)org(CuR2)org+2H+。根據(jù)流程,反萃取加入的試劑應(yīng)該為_____(寫化學(xué)式)。
(4)除鐵步驟中加入 H2O2,調(diào)節(jié)溶液的 pH 至 4,將 Fe2+轉(zhuǎn)化為 FeOOH 過濾除去,寫出該轉(zhuǎn)化的離子方程式為_____。檢驗(yàn) Fe2+是否完全被轉(zhuǎn)化的試劑為_____。
(5)通過電解法制得的粗鈷含有少量銅和鐵,需要電解精煉,進(jìn)行精煉時(shí),精鈷應(yīng)處于_____極(填“陰”或“陽(yáng)”),陽(yáng)極泥的主要成分為_____。
【答案】溫度過高細(xì)菌失活 CaSO4、SiO2 H2SO4 鐵氰化鉀 陰 銅
【解析】
(1)溫度過高細(xì)菌失活,浸出率急劇下降,根據(jù)Cu2+的生物浸出推斷Co2+的生物浸出;
(2)由生物浸出原理圖可知S元素最終轉(zhuǎn)化為SO42-,與Ca2+結(jié)合生成CaSO4沉淀,SiO2不參與反應(yīng),金屬陽(yáng)離子進(jìn)入濾液;
(3)根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知,反萃取需加入酸,由流程圖可知反萃取后得到CuSO4溶液。則應(yīng)加入硫酸;
(4)H2O2和Fe2+反應(yīng)生成FeOOH沉淀,根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平方程;亞鐵離子遇到鐵氰化鉀會(huì)生成深藍(lán)色的沉淀,故檢驗(yàn)亞鐵離子可選用鐵氰化鉀溶液;
(5)電解精煉時(shí)粗鈷為陽(yáng)極,放電順序?yàn)?/span>Fe>Co>Cu,精鈷為陰極電解質(zhì)為CoSO4,以此分析。
(1)溫度過高細(xì)菌失活,浸出率急劇下降;根據(jù)Cu2+的生物浸出可知礦物再細(xì)菌和Fe3+作用下化合物中S元素轉(zhuǎn)化為S單質(zhì),則Co2+的生物浸出離子方程式為:,故答案為 :溫度過高細(xì)菌失活;;
(2)由生物浸出原理圖可知S元素最終轉(zhuǎn)化為SO42-,與Ca2+結(jié)合生成CaSO4,SiO2不參與反應(yīng),金屬陽(yáng)離子進(jìn)入濾液,則浸出渣的主要成分為CaSO4、SiO2,故答案為:CaSO4、SiO2;
(3)根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知,反萃取需加入酸,由流程圖可知反萃取后得到CuSO4溶液。則應(yīng)加入硫酸,故答案為:H2SO4;
(4)H2O2和Fe2+反應(yīng)生成FeOOH沉淀,離子方程式為 。檢驗(yàn)檢驗(yàn)亞鐵離子可用鐵氰化鉀溶液,若生成藍(lán)色沉淀則存在亞鐵離子,故答案為:;鐵氰化鉀;
(5)電解精煉時(shí)粗鈷為陽(yáng)極,精鈷做陰極。電解精煉時(shí),Fe和Co溶解,Cu較不活潑,不能溶解,因此,陽(yáng)極泥主要為銅,故答案為:陰;銅。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】復(fù)印機(jī)工作時(shí)易產(chǎn)生臭氧(O3),少量的臭氧有消毒空氣之功效,但臭氧濃度過高時(shí),對(duì)人的呼吸道、肺部有刺激。已知臭氧可發(fā)生如下反應(yīng):O3+2KI+H2O=2KOH+O2+I2,對(duì)該反應(yīng)的下列說法不正確的是( )
A.KI發(fā)生的是氧化反應(yīng)
B.O3是氧化劑,O3被還原生成的產(chǎn)物是KOH
C.氧化產(chǎn)物I2與還原產(chǎn)物O2的物質(zhì)的量之比為1:1
D.H2O既不是氧化劑也不是還原劑
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【題目】2019年11月《Science》雜志報(bào)道了王浩天教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的制取H2O2的綠色方法,原理如圖所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.X膜為選擇性陽(yáng)離子交換膜
B.催化劑可促進(jìn)反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移
C.每生成1 mol H2O2電極上流過4 mol e-
D.b極上的電極反應(yīng)為O2+H2O+2e-=HO2-+OH-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)化合物 X()是合成重要醫(yī)藥中間體的原料。下列關(guān)于化合物X說法錯(cuò)誤的是
A.分子中有 7 個(gè)碳原子共平面
B.能使酸性 KMnO4 溶液褪色
C.能與 HBr 發(fā)生加成反應(yīng)
D.X 的同分異構(gòu)體中不存在芳香族化合物
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【題目】我國(guó)科學(xué)家在太陽(yáng)能可規(guī)模化分解水制氫方面取得新進(jìn)展——率先提出并驗(yàn)證了一種全新的基于粉末納米顆粒光催化劑太陽(yáng)能分解水制氫的“氫農(nóng)場(chǎng)”策略,其太陽(yáng)能光催化全分解水制氫的效率創(chuàng)國(guó)際最高記錄(示意圖如圖所示,M1、M2 為含鐵元素的離子)。下列說法正確的是
A.制 O2 裝置中,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能
B.制 H2 裝置中,交換膜為陰離子交換膜
C.系統(tǒng)制得1mol H2的同時(shí)可制得 1mol O2
D.制H2時(shí)陽(yáng)極可發(fā)生反應(yīng):[Fe(CN)6]4––e- = [Fe(CN)6]3–
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【題目】利用光伏電池提供電能處理廢水中的污染物(有機(jī)酸陰離子用R-表示),并回收有機(jī)酸HR,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A.在光伏電池中a極為正極B.石墨(2)極附近溶液的pH降低
C.HR溶液:c2<c1D.若兩極共收集3mol氣體,則理論上轉(zhuǎn)移4mol電子
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【題目】根據(jù)如圖有關(guān)圖象,說法正確的是( )
A. 由圖Ⅰ知,反應(yīng)在T1、T3處達(dá)到平衡,且該反應(yīng)的△H<0
B. 由圖Ⅱ知,反應(yīng)在t6時(shí)刻,NH3體積分?jǐn)?shù)最大
C. 由圖Ⅱ知,t3時(shí)采取降低反應(yīng)體系溫度的措施
D. 圖Ⅲ表示在10L容器、850℃時(shí)的反應(yīng),由圖知,到4min時(shí),反應(yīng)放出51.6kJ的熱量
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【題目】有一鎂鋁合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的鹽酸中,恰好反應(yīng)完。
(1)關(guān)于合金的下列說法正確的有________。
A.合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成
B.合金的硬度一般比其組成成分金屬的硬度大
C.鎂鋁熔成合金的過程是一個(gè)化學(xué)過程
D.合金的熔點(diǎn)一般比其組成成分的熔點(diǎn)低
E.合金具備金屬的特性
(2) 該合金中鎂鋁的質(zhì)量分別為________g、________g。
(3) 反應(yīng)中共收集到標(biāo)況下的氫氣的體積為___________L。
(4)向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,若要使沉淀恰好達(dá)到最大值,需要加入NaOH________L。
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【題目】硫單質(zhì)及其化合物在化工生成等領(lǐng)城應(yīng)用廣泛。
(1)工業(yè)尾氣中的SO2一直是環(huán)境污染的主要原因之一,工業(yè)上常采用如下方法降低尾氣中的含硫量:
①方法 1: 燃煤中加入生石灰,將SO2轉(zhuǎn)化為 CaSO3,再氧化為CaSO4。
已知:a. CaO(s) +CO2 (g)=CaCO3 △H=-1 78.3kJmol-1
b. 2CaCO3(s) +2SO2(g) +O2(g)=2CaSO4(s) +2CO2(g) △H=-2762.2kJmol-1
c.2 CaSO3(s) + O2(g)=2CaSO4(s) △H =-2314.8 kJmol-1
寫出CaO(s)與SO2(g)反應(yīng)生成CaSO3(s)的熱化學(xué)方程式:_____________。
②方法 2:用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3 ,再氧化為(NH4)2SO4。實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH4HSO3溶液中= 1500 ,則溶液的pH 為_____________(已知:HSO3-的Ka1=1.5×l0-2, Ka2=l.0×l0-7)。
(2)煤制得的化工原料氣中含有羰基硫(O=C =S),該物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為H2S,反應(yīng)為COS(g)+ H2( g ) H2S(g) +CO(g) △H > 0。
①恒溫恒容條件下,密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列事實(shí)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________(填字母)。
a.COS的濃度保持不變 b. 化學(xué)平衡常數(shù)不再改變
c.混合氣體的密度不再改變 d. 形成 2 mol H-S 鍵的同時(shí)形成 1 mol H-H 鍵
②T℃時(shí) ,在恒容的密閉容器中 ,將定量的CO和H2S 混合加熱并達(dá)到下列平衡:H2S(g) + CO(g)COS(g) + H2(g),K=0.25,則該溫度下反應(yīng) COS(g) +H2(g)=H2S(g) +CO(g)的平衡常數(shù)K __________。T1℃ 時(shí),向容積為 10 L 的恒容密閉容器中充入 1 molCOS(g)和1 mol H2 (g),達(dá)到平衡時(shí) COS 的轉(zhuǎn)化率為_______。
(3)過二硫酸(H2S2O8)是一種強(qiáng)氧化性酸,其結(jié)構(gòu)式如圖所示:
①在Ag+催化作用下,S2O82-能與 Mn2+ 在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和 MnO4-,1 molS2O82-能氧化的 Mn2+ 的物質(zhì)的量為_____________mol。
②工業(yè)上可用惰性電極電解硫酸和硫酸銨混合溶液制備過二硫酸銨。則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______________________。
(4)NaHS 可用作處理含 Hg2+的污水的沉淀劑,已知 25℃時(shí),反應(yīng) Hg2+(aq) + HS-( aq) HgS(s) + H+(aq) 的平衡常數(shù) K=l.75×l038 ,H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=1.3×l0-7 , Ka2= 7.0×l 0-15,則Ksp(HgS) =__________________。
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