粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等雜質(zhì),濕法處理陽極泥進行綜合利用的流程如下:

(1)用CuSO4做電解液電解含銅、金、鉛的粗銅,陽極的電極反應(yīng)式有:             和Cu-2e-= Cu2+。
(2)焙燒陽極泥時,為了提高焙燒效率,采取的合理措施是         ,焙燒后的陽極泥中除含金、PbSO4外,還有            (填化學(xué)式)。
(3)操作I的主要步驟為           ,操作Ⅱ的名稱是                。
(4)寫出用SO2還原AuCl4-的離子方程式                                                    
(5)為了減少廢液排放、充分利用有用資源,工業(yè)上將濾液1并入硫酸銅溶液進行循環(huán)操作,請指出流程圖中另一處類似的做法                              。
(6)已知298K時,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Ksp(PbSO4)= 1.82×10-8,用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用                                                
(1)Pb-2e-+SO42-=PbSO4 (2分)(答Pb-2e-=Pb2+得1分)
(2)將陽極泥粉碎,逆流焙燒等(2分)  CuO (2分)
(3)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶,過濾。(或繼續(xù))洗滌,干燥(2分) 過濾(2分)
(4)2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+  (3分)
(5)用濾液2溶解堿浸渣 (或并入硝酸中)。(2分)(利用濾液2,但循環(huán)錯誤的,扣1分)
(6)PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42-(aq) (2分,用“=”不扣分)

試題分析:(1電解精煉的粗銅作陽極會發(fā)生氧化反應(yīng),其中單質(zhì)銅和活性的金屬都會發(fā)生溶解,因此粗銅中的銅和鉛會發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Pb-2e-+SO42-=PbSO4。
(2)由題干可知,用于焙燒的陽極泥的成分為Cu、Au(金)和PbSO4 等,所以在被燒過程中銅被氧化為了CuO,而Au(金)和PbSO4 均較穩(wěn)定。要使焙燒效率提高,合理措施是把得到的陽極泥充分的粉碎,增大接觸面積,或把反應(yīng)后的氣體在次逆流焙燒,這樣可以升高溫度且減少能耗。
(3)操作I的步驟是從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體,因此該步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟。操作II是從酸浸渣(PbSO4)中得到堿浸渣(PbCO3),因此該操作是過濾操作。
(4)SO2還原AuCl4- 中還原劑和氧化劑都比較明確,因此很容易推測出氧化產(chǎn)物是SO42-,還原產(chǎn)物是Au。因此根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒先缺項配平,然后根據(jù)電荷守恒再配平,因此得到的反應(yīng)方程式為:2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+ 。
(5)濾液1是在結(jié)晶硫酸銅時剩下的濾液,還含有少量的未析出的硫酸銅,因此并入前面的硫酸銅溶液進行循環(huán),有利于充分利用。因此類似此處的做法,應(yīng)該是流程中得到的另一濾液2。此濾液2是在硝酸鉛溶液中加入硫酸生成硫酸鉛沉淀并過濾走硫酸鉛后剩下的溶液,此溶液中H+沒有發(fā)生反應(yīng),因此還有大量的硝酸溶液,所以可以把此濾液當(dāng)成硝酸加入前面的堿浸渣中溶解堿浸渣,或者與前面堿浸渣步驟需要加入的硝酸合并加以利用。
(6)通過比較兩種沉淀的溶度積,可以看出碳酸鉛比硫酸鉛更加難溶,因此往硫酸鉛中加入碳酸鈉,發(fā)生的是沉淀溶解轉(zhuǎn)化的反應(yīng),所以離子方程式要注意標(biāo)明狀態(tài),最好弄可逆號,所以方程式為:PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42-(aq)。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

[實驗化學(xué)]
鄰叔丁基對苯二酚(TBHQ) 是一種新穎的食品抗氧劑,其制備原理為:

實驗過程中的主要步驟如下:

步驟1.向三口燒瓶中加入5.5g對苯二酚,5.OmL濃磷酸及20mL二甲苯(裝置如圖所示),啟動攪拌器。
步驟2.緩緩加熱到100-110°C,慢慢滴加7.5mL叔丁醇和5mL二甲苯組成的溶液,30-60min內(nèi)滴完。
步驟3.升溫到135-140°C,恒溫回流2.5h。
步驟4.將反應(yīng)液冷卻到120°C,直到反應(yīng)完成
步驟5.將反應(yīng)液倒入燒杯,并用熱水洗滌三口燒瓶,洗液并入燒杯中。
步驟6.冷卻結(jié)晶,抽濾,回收濾液中的二甲苯和磷酸
步驟7.用二甲苯重結(jié)晶、脫色、冷水洗滌、干燥
(1)磷酸在實驗中的作用是          。
(2)本實驗中二甲苯的作用是          。
(3)步驟4中反應(yīng)完成的標(biāo)志是          。
(4)步驟7脫色時,可用的脫色劑是          。
(5)對合成得到的產(chǎn)品表征,還需要的主要現(xiàn)代分析儀器是          、          

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)實驗?zāi)康呐袛嘞铝袑嶒灢僮骰蜓b置正確的是(  )
選項
A
B
C
D
目的
實驗室制O2
配制稀硫酸溶液
在鐵制品上鍍銅
凈化精制淀粉膠體
裝置
或操作




 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

制備水楊酸對正辛基苯基酯()如下:
步驟一:將水楊酸晶體投入三頸燒瓶中,再加入氯苯,攪拌溶解后,加入無水三氯化鋁。
步驟二:按圖12所示裝置裝配好儀器,水浴加熱控制溫度在20~40℃之間,在攪拌下滴加SOCl2,反應(yīng)制得水楊酰氯,該反應(yīng)為:
(水楊酸)+SOCl2(水楊酰氯)+HCl↑+SO2

步驟三:將三頸燒瓶中的混合液升溫至80℃,再加入對正辛苯酚(),溫度控制在100℃左右,不斷攪拌。
步驟四:過濾、蒸餾、減壓過濾;酒精洗滌、干燥。
(1)步驟一中加入三氯化鋁的作用是       
(2)實驗時,冷凝管中的水應(yīng)從          出(選填“a”或“b”);裝置c的作用是       。
(3)步驟三??發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為            
(4)步驟四減壓過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還必須使用的硅酸鹽材料的儀器有    
(5)步驟四減壓過濾時,有時濾紙會穿孔,避免濾紙穿孔的措施是       。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

用下圖所示裝置(必要時可加熱試管),不能完成的實驗是
A.試管中盛酚酞溶液,驗證氨氣的水溶液呈堿性
B.試管中盛酸性高錳酸鉀溶液,探究SO2的還原性
C.試管中盛稀氫氧化鈉溶液,驗證CO2與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物
D.試管中盛淀粉KI溶液,驗證氯氣的氧化性

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品及精制的流程:

已知:Br2是易揮發(fā)、深紅棕色的液體;氫溴酸是易揮發(fā)、無色液體。
根據(jù)上述流程回答下列問題:
(1)反應(yīng)室①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為              。
(2)反應(yīng)室①使用冰水的目的           。
(3)操作I的名稱          ,操作Ⅱ用到的玻璃儀器有           。
(4)反應(yīng)室②中加入Na2SO3的目的是             。
(5)工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸帶有淡淡的黃色。于是甲乙兩同學(xué)設(shè)計了實驗加以探究:
①甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含F(xiàn)e3,則用于證明該假設(shè)所用的試劑為           ,若假設(shè)成立可觀察到的現(xiàn)象為           。
②乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為        ,其用于證明該假設(shè)成立的方法為              

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗操作中錯誤的是
A.用酒精萃取碘水中的碘
B.蒸餾操作時,應(yīng)使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處
C.分液操作時,分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出
D.過濾時玻璃棒的末端應(yīng)輕輕靠在三層的濾紙上

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

為回收利用廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,主要流程如下:

部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下:
物質(zhì)
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4
溶解性
可溶
難溶
難溶
易溶
 
回答下列問題:
(1)工業(yè)由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法,該反應(yīng)的氧化劑為_____________。
(2)濾液中含釩的主要成分為______________(填化學(xué)式)。
(3)該工藝中反應(yīng)③的沉淀率(又稱沉釩率)是回收釩的關(guān)鍵之一,該步反應(yīng)的離子方程式____;沉釩率的高低除受溶液pH影響外,還需要控制氯化銨系數(shù)(NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O5的質(zhì)量比)和溫度。根據(jù)下圖判斷最佳控制氯化銨系數(shù)和溫度為___________、_________℃。

(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以測定反應(yīng)②后溶液中含釩量,反應(yīng)方程式為:2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分別為______________、________ 。
(5)全釩液流電池的電解質(zhì)溶液為VOSO4溶液,電池的工作原理為:
電池放電時正極的電極反應(yīng)式為                            。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

溴苯是一種化工原料,實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

 


溴苯
密度/(g·cm-3)
0.88
3.10
1.50
沸點/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
 
按下列合成步驟回答問題:
(1)在a中加入15 mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因為生成了       氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完。裝置d的作用是                                         。
(2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
①向a中加入10 mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是                                                 
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是                                                           。
(3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為       ,要進一步提純,下列操作中必須的是       (填入正確選項前的字母)。
A.重結(jié)晶      B.過濾     C.蒸餾     D.萃取
(4)在該實驗中,a的容積最適合的是       (填入正確選項前的字母)。
A.25 mL     B.50 mL      C.250 mL      D.500 mL

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同步練習(xí)冊答案