鎳是一種硬而有延展性并具有鐵磁性的金屬,它能夠高度磨光和抗腐蝕,工業(yè)上用紅土鎳礦[主要成分為Mg3Si2O5(OH)4、Fe2MgO4、NiO、FeO、Fe2O3]為原料,采用硫酸銨焙燒法選擇性提取鎳并回收副產(chǎn)物黃銨鐵礬[化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,摩爾質(zhì)量為480g/mol]的工藝流程如圖所示
已知:
①2[Mg3Si2O5(OH)4]+9(NH4)2SO4 焙燒 3(NH4)2Mg2(SO4)3+12NH3↑+4SiO2+10H2O↑
②2Fe2MgO4+15(NH4)2SO4 焙燒 (NH4)2Mg2(SO4)3+16NH3↑+4(NH4)3Fe(SO4)3+8H2O↑
(1)除鐵時加入的H2O2的用量高于理論用量的原因是 H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,F(xiàn)e3+可作H2O2分解的催化劑,加快H2O2的分解速率H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,F(xiàn)e3+可作H2O2分解的催化劑,加快H2O2的分解速率。
(2)經(jīng)分析礦樣中大部分鐵仍以氧化物形式存在于“浸渣”中,只有部分FeO在空氣中焙燒時與(NH4)2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4FeO+O2+6(NH4)2SO4 高溫 2Fe2(SO4)3+12NH3+6H2O4FeO+O2+6(NH4)2SO4 高溫 2Fe2(SO4)3+12NH3+6H2O;“浸渣”的主要成分除含有鐵元素的化合物外還有 SiO2SiO2(填化學(xué)式)。
(3)該工藝條件下,Ni2+生成Ni(OH)2沉淀,F(xiàn)e3+生成Fe(OH)3或黃銨鐵礬沉淀,開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表:
焙燒
焙燒
高溫
高溫
沉淀物 | Ni(OH)2 | Fe(OH)3 | 黃銨鐵礬 |
開始沉淀時的pH | 7.1 | 2.7 | 1.3 |
沉淀完全(c=1×10-5mol/L)時的pH | 9.2 | 3.7 | 2.3 |
2.3≤pH<7.1
2.3≤pH<7.1
。(4)“沉鎳”時pH調(diào)為8.0,濾液中Ni2+濃度約為
2.5×10-3
2.5×10-3
mol/L(100.4≈2.5)(5)由所得濾液獲得MgSO4?7H2O晶體時,常用無水乙醇代替蒸餾水作洗滌劑,原因是
減少MgSO4?7H2O的損失、乙醇易揮發(fā),便于干燥
減少MgSO4?7H2O的損失、乙醇易揮發(fā),便于干燥
(寫出2點)(6)對黃銨鐵礬進(jìn)行熱分解實驗,其結(jié)果如圖所示,則黃銨鐵礬的化學(xué)式為
NH4Fe3(SO4)2(OH)6
NH4Fe3(SO4)2(OH)6
。(已知:黃銨鐵礬在300℃前分解釋放的物質(zhì)為H2O,300~575℃之間只有NH3和H2O放出,此時殘留固體只存在Fe、O、S三種元素,670℃以上得到的是純凈的紅棕色粉末)。【答案】H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,F(xiàn)e3+可作H2O2分解的催化劑,加快H2O2的分解速率;4FeO+O2+6(NH4)2SO4 2Fe2(SO4)3+12NH3+6H2O;SiO2;2.3≤pH<7.1;2.5×10-3;減少MgSO4?7H2O的損失、乙醇易揮發(fā),便于干燥;NH4Fe3(SO4)2(OH)6
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:2難度:0.6
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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,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>A.“氧化”時,適宜選擇水浴加熱方式 B.若省略第一次過濾,會使氨水的用量增加 C.濾渣Ⅱ洗滌后的濾液可送入“還原”工序利用 D.“還原”時,每生成1molAg,理論上消耗0.5molN2H4?H2O 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,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(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:80引用:5難度:0.5 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.金屬鋰可保存在煤油中 B.使用復(fù)合助劑有利于碳酸鋰的分解 C.“粉碎”是為了增加接觸面積,加快反應(yīng)速率 D.真空熱還原發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Li2O 6Li+Al2O3高溫發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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