信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”探究小組將一批廢棄的線路板簡(jiǎn)單處理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計(jì)出如圖制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:
一定條件下,一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表:
金屬氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 |
開(kāi)始沉淀的pH | 2.3 | 6.8 | 3.5 | 4.4 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.3 | 4.6 | 6.4 |
(1)寫(xiě)出第①步中Cu與酸反應(yīng)生成NO的離子方程式
3Cu+8H++2 3Cu2++2NO↑+4H2O
NO
-
3
加熱
3Cu+8H++2 3Cu2++2NO↑+4H2O
;第②步中使用H2O2作氧化劑的優(yōu)點(diǎn)是 NO
-
3
加熱
不引入雜質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)污染
不引入雜質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)污染
,NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的目的是使 Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
生成沉淀。(2)第③步的操作為:濾液2加熱蒸發(fā)、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過(guò)濾
過(guò)濾
、乙醇洗滌、干燥,得到膽礬。(3)由濾渣2制取Al2(SO4)3?18H2O,探究小組設(shè)計(jì)了三種方案:
上述三種方案中,
甲
甲
方案不可行,原因是 所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3雜質(zhì)
所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3雜質(zhì)
;從原子利用率角度考慮,乙
乙
方案更合理。(4)探究小組用滴定法測(cè)定CuSO4?5H2O含量。取ag試樣配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干擾離子后,用cmol?L-1EDTA(H2Y2-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反應(yīng)如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,寫(xiě)出計(jì)算CuSO4?5H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式ω=
c
mol
?
L
-
1
×
b
×
1
0
-
3
L
×
250
g
?
mo
l
-
1
×
5
ag
×
100
%
c
mol
?
L
-
1
×
b
×
1
0
-
3
L
×
250
g
?
mo
l
-
1
×
5
ag
×
100
%
c
c
。a.未干燥錐形瓶
b.滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡
c.未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子
【答案】3Cu+8H++2 3Cu2++2NO↑+4H2O;不引入雜質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)污染;Fe3+、Al3+;冷卻結(jié)晶;過(guò)濾;甲;所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3雜質(zhì);乙; ;c
NO
-
3
加熱
c
mol
?
L
-
1
×
b
×
1
0
-
3
L
×
250
g
?
mo
l
-
1
×
5
ag
×
100
%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:1難度:0.6
相似題
-
1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.KCl溶液 C.KSCN 溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃,101kPa時(shí):
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì),按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3 -
2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時(shí):
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5 -
3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
已知:①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
回答下列問(wèn)題:
(1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
(2)濾渣的主要成分是
(3)氧化時(shí),生成Mn3O4的離子方程式為
(4)向母液可加入
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.(NH4)2CO3
(5)通過(guò)對(duì)上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時(shí)N2H4?H2O的作用是
(6)四氧化三錳的其他制法:
①熱還原法:
在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
②電解法:
利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
電源正極為發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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