【題目】金屬鎳及其化合物在合金材料及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是從該礦渣中回收NiSO4的工藝流程:

已知:(NH4)2SO4在350℃以上會(huì)分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。

(1)焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______________________。

(2)“浸泡”過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為___________________,“浸渣”的成分除Fe2O3,F(xiàn)eO(OH)外還含有______________(填化學(xué)式)。

(3)為保證產(chǎn)品純度,要檢測(cè)“浸出液”的總鐵量:取一定體積的浸出液,用鹽酸酸化后,加入SnC12將Fe3+還原為Fe2+,所需SnC12的物質(zhì)的量不少于Fe3+物質(zhì)的量的_____倍;除去過量的SnC12后,再用酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Fe2+,滴定時(shí)反應(yīng)的離子方程式為____________

(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol,當(dāng)除鈣率達(dá)到99%時(shí),除鈣后的溶液中c(F-)=____mol·L-1[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。

(5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對(duì)溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖所示,V0/VA的最佳取值是______________。

【答案】 增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分 Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+ SiO2、CaSO4 0.5 Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O 2.0×10-3 0.25

【解析】考查化學(xué)工藝流程,(1)研磨礦渣和硫酸銨,其目的是增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分;(2)浸泡過程中,加入熱水,發(fā)生的水解反應(yīng),即反應(yīng)方程式為Fe3+2H2O FeO(OH)↓+3H根據(jù)礦渣中的成分,SiO2不與水反應(yīng),即浸渣中含有SiO2,硫酸銨在350℃以上分解成NH3H2SO4,CaO與硫酸反應(yīng)生成CaSO4,CaSO4微溶于水,即浸渣中還含有CaSO4;(3)根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,n(SnCl2)×2=n(Fe3)×1,得出SnCl2的物質(zhì)的量不少于Fe3物質(zhì)的量的0.5倍;利用Fe2的還原性,與K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng),即離子反應(yīng)方程式為Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O ;(4)除鈣率達(dá)到99%,除鈣后,溶液中c(Ca2)=1.0×103×1%mol·L1=1.0×105mol·L1,則c(F)=2.0×103mol·L1;(5)根據(jù)流程圖,Fe2被萃取,Ni2不被萃取,因此根據(jù)圖像,V0/VA的最佳取值為0.25。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鐵的單質(zhì)及其作合物用途非常廣泛;卮鹣铝袉栴}:

(1)某熱電池放電時(shí)總反應(yīng)為4Li+FeS2==Fe+2Li2S。該電池的正、負(fù)極材料分別是_______、____。

(2)Na2FeO4是一種優(yōu)良的水處理劑。

Na2FeO4可將水體中NH3轉(zhuǎn)化為N2而除去同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀,1mol Na2FeO4最多可脫除NH3的物質(zhì)的量為______________________。

Na2FeO4溶于水,溶液中含六價(jià)鐵的微粒分率(某六價(jià)鐵微粒數(shù)與所有六價(jià)鐵微粒總數(shù)之比)與溶液pH關(guān)系如下圖所示(已知常溫下,H3FeO4+H++H2FeO4,H2FeO4H++HFeO4-,HFeO4-H++FeO42-的電離常數(shù)依次為K1、K2、K3;pK=-lgK)。pH=3時(shí),溶液中主要含鐵微粒濃度從大到的小的順序?yàn)?/span>________________;反應(yīng)FeO42-+H2O HFeO4-+OH-pK=______。

(3)CO還原鐵的氧化物時(shí),涉及以下反應(yīng):

a.Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)H1

b.FeO(g)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)H2

c.3Fe2O3(s)+CO(g) 2 Fe3O4 (s)+CO2(g)H3

d. Fe3O4 (s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)H4

相關(guān)反應(yīng)的溫度與混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系如下圖所示:

①反應(yīng)的H>0的是__________(選填a、b、c、d);H4 =_______(H1、H2表示)。

②在恒容密閉容器中,加入7.2gFeO,同時(shí)充入0.1molCO,升高溫度,若恰好處于圖中P點(diǎn)處,CO的轉(zhuǎn)化率為_______,容器中生成單質(zhì)Fe的質(zhì)量為___________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】阿伏加德羅常數(shù)值用NA表示。下列說法中正確的是

A. 50 g 46%的乙醇水溶液中含有的氫原子總數(shù)為6NA

B. NH4N3(疊氮化銨)發(fā)生爆炸:NH4N32N2↑+2H2↑當(dāng)轉(zhuǎn)移4NA個(gè)電子時(shí),產(chǎn)生44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合氣體

C. 0.1molSO2溶于水,溶液中SO32-、HSO3-、H2SO3的總數(shù)為0.1NA

D. 用鉑電極電解100 mL 1 mol L-1的CuSO4溶液足夠長(zhǎng)時(shí)間,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為0.2NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】咖啡酸具有止血功效,存在于多種中藥中,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖:,下列說法不正確的是

A. 咖啡酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、酯化、加聚反應(yīng)

B. 1mol咖啡酸最多能與4molH2反應(yīng)

C. 咖啡酸分子中所有原子可能共面

D. 蜂膠的分子式為C17H16O4,在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種一元醇A,則醇A的分子式為C8H12O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列屬于電解質(zhì)的是(
A.蔗糖
B.鹽酸
C.酒精
D.氫氧化鈉

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】日常生活中下列做法與鹽的水解有關(guān)的是

A. 用硫酸銅溶液對(duì)游泳池中的水消毒

B. 用白醋除去菜刀上的鐵銹

C. 用熱的蘇打溶液除去餐具上的油漬

D. 用石英砂過濾器除去自來水中少量的泥沙

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 圖甲可用于蒸餾石油并收集60~150℃餾分

B. 圖乙可用于除去乙烯氣體中混有的少量SO2

C. 圖丙裝置可用于比較S、C、Si三種元素的非金屬性

D. 圖丁裝置可用于測(cè)定CO2的生成速率

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國天然氣化工的一項(xiàng)革命性技術(shù)是甲烷在催化劑及無氧條件下,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴等化工產(chǎn)品。以甲烷為原料合成部分化工產(chǎn)品流程如下(部分反應(yīng)條件已略去):

(1)A、C分子中所含官能團(tuán)的名稱分別為____、_______。

(2)寫出A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______

(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型。

反應(yīng)①:__________,反應(yīng)類型:_____________

反應(yīng)②:___________;反應(yīng)類型: _____________;

反應(yīng)③:_____________,反應(yīng)類型:_____________。

(4)下圖為實(shí)驗(yàn)室制取D的裝置圖。

①圖中試劑a名稱為_______,其作用是______________。用化學(xué)方程式表示試劑a參與的化學(xué)反應(yīng):______________。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后從混合物中分離出D的方法為_____________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某結(jié)晶水合物含有CO32-、SO42-、SO32-、Fe2+、Fe3+NH4+、Ba2+中的三種離子,實(shí)驗(yàn)小組為確定其化學(xué)式做了如下實(shí)驗(yàn):

①準(zhǔn)確稱取6.125g樣品,配制成250.00mL溶液X。

②取20.00mL溶液X,加入足量鹽酸,無明顯現(xiàn)象;再加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;將沉淀過濾、洗滌、干燥至恒重,得白色固體0.5825g。

③取20.00mL溶液X,加入適量稀硫酸酸化后,用0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)滴定三次,測(cè)得消耗KMnO4溶液體積的平均值為25.00mL。

④設(shè)計(jì)如圖所示的裝置,取20.00mL溶液Ⅹ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前后B裝置增重0.04250g。

⑤取少量溶液X,滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再向其中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。

回答下列問題;

(1)完成實(shí)驗(yàn)①所需要的玻璃儀器有;燒杯、玻璃棒、量筒、____________________

(2)實(shí)驗(yàn)③達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)④的反應(yīng)結(jié)束后,打開止水夾通入N2的作用是_________________________

(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為_________________________。

(5)某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn) AgSCN為白色難溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。為探究SCNˉ和Fe2+的還原性強(qiáng)弱,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

先斷開電鍵K,向溶液X中滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,說明_____________;閉合電鍵K后,若觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有溶液X逐漸變紅、右邊石墨電極上有固體析出、電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),據(jù)此得出的結(jié)論是_____________,溶液變紅的原因是___________(用離子方程式表示),該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是_______________

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案