鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如圖1:
①“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是 石墨(C)電極會(huì)被O2氧化石墨(C)電極會(huì)被O2氧化。
②“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖2所示。陽極的電極反應(yīng)式為 4CO32-+2H2O-4e-═4HCO3-+O2↑4CO32-+2H2O-4e-═4HCO3-+O2↑,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為 H2H2。
(2)與常規(guī)方法不同,有研究者用HCl-CuCl2做蝕刻液。蝕銅結(jié)束,會(huì)產(chǎn)生大量含Cu+廢液,采用如圖3所示方法,可達(dá)到蝕刻液再生,回收金屬銅的目的。此法采用摻硼的人造鉆石BDD電極,可直接從水中形成一種具有強(qiáng)氧化性的氫氧自由基(HO?),請(qǐng)寫出BDD電極上的電極反應(yīng) OH--e-═HO?OH--e-═HO?,進(jìn)一步反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)蝕刻液再生,請(qǐng)寫出刻蝕液再生的離子方程式 Cu++HO?+H+═Cu2++H2OCu++HO?+H+═Cu2++H2O。
(3)電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液,同時(shí)得到乳酸的原理如圖4所示(圖中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根離子)。
①陽極的電極反應(yīng)式為 4OH--4e-═2H2O+O2↑4OH--4e-═2H2O+O2↑。
②簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理:陽極OH-放電,c(H+)增大,H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室;陰極中的A-通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室,H++A-═HA,乳酸濃度增大陽極OH-放電,c(H+)增大,H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室;陰極中的A-通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室,H++A-═HA,乳酸濃度增大。
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】石墨(C)電極會(huì)被O2氧化;4CO32-+2H2O-4e-═4HCO3-+O2↑;H2;OH--e-═HO?;Cu++HO?+H+═Cu2++H2O;4OH--4e-═2H2O+O2↑;陽極OH-放電,c(H+)增大,H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室;陰極中的A-通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室,H++A-═HA,乳酸濃度增大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:1難度:0.5
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對(duì)實(shí)驗(yàn)影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時(shí)易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:78引用:5難度:0.5 -
3.濕法煉鋅綜合回收系統(tǒng)產(chǎn)出的萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4,還含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等,一種將萃余液中有價(jià)值的離子分步分離、富集回收的工藝流程如圖:?
回答下列問題:
(1)“氧化”時(shí),Mn2+、Fe2+均發(fā)生反應(yīng)。后者發(fā)生反應(yīng)時(shí),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
(2)“調(diào)pH”時(shí),所得“濾渣1”中除含有MnO2和Fe(OH)3外,還有
(3)“除鎘”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的類型為
(4)“除鈷鎳”時(shí),有機(jī)凈化劑的基本組分為大分子立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的聚合物。其凈化原理可表示為:?
Co2+、Ni2+能發(fā)生上述轉(zhuǎn)化而Zn2+不能,推測可能的原因?yàn)?
(5)“沉鋅”時(shí)有氣體生成,則生成堿式碳酸鋅的離子方程式為
(6)“沉鋅”時(shí),所得濾液經(jīng)硫酸酸化后,用惰性電極電解可制備Na2S2O8,從而實(shí)現(xiàn)原料的循環(huán)利用,該電解過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為發(fā)布:2024/12/30 11:0:1組卷:4引用:1難度:0.6
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