金屬鉛具有廣泛用途,其提取根據(jù)工藝差異分為火法煉鉛和濕法煉鉛。
[火法煉鉛]以鉛精礦(主要成分為PbS)為原料制備金屬Pb,其工藝流程如圖:
(1)“氧化脫硫”時,反應溫度為1100℃,生成PbO和SO2,該反應的化學方程式為 2PbS+3O2 1100℃ 2PbO+2SO22PbS+3O2 1100℃ 2PbO+2SO2。
(2)下列金屬冶煉方法正確且與本工藝“冶煉”的方法相似的是 CC(填標號)。
A.電解熔融NaCl制鈉
B.鋁熱反應制鋁
C.高爐煉鐵
D.氧化汞分解制汞
(3)由以上信息可得,火法煉鉛工藝的主要不足為 生成大量二氧化硫,二氧化硫污染空氣生成大量二氧化硫,二氧化硫污染空氣(任寫一條)。
[濕法煉鉛]以鋅浸出渣(主要成分為PbSO4,還含有PbO和ZnFe2O4)為原料制備金屬Pb,其工藝流程如圖:
已知:①“堿浸”時,ZnFe2O4與NaOH反應生成Na2ZnO2和H2O,還有一種氧化物;
②“堿浸”后,鉛主要以[Pb(OH)3]-的形式存在溶液中。
(4)“堿浸”時,PbSO4發(fā)生反應的離子方程式為 PbSO4+3OH-=[Pb(OH)3]-+SO2-4PbSO4+3OH-=[Pb(OH)3]-+SO2-4。
(5)“浸渣”的主要成分為 Fe2O3Fe2O3(填化學式)。
(6)“堿浸”液經(jīng)處理后所得溶液[c(Pb2+)=0.15mol?L-1、c(Zn2+)=0.075mol?L-1]用于“沉鉛”。
①“沉鉛”時,理論上,當PbS完全沉淀時[c(Mn+)≤1×10-5],ZnS 是是(是或否)開始沉淀,通過計算說明 當PbS完全沉淀時[c(Pb2+)]≤1×10-5,c(S2-)=8.0×10-281×10-5=8.0×10-23,根據(jù)c(Zn2+)×c(S2-)=0.075×8.0×10-23=6×10-24>Ksp(ZnS),所以存在ZnS沉淀當PbS完全沉淀時[c(Pb2+)]≤1×10-5,c(S2-)=8.0×10-281×10-5=8.0×10-23,根據(jù)c(Zn2+)×c(S2-)=0.075×8.0×10-23=6×10-24>Ksp(ZnS),所以存在ZnS沉淀[已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24、Ksp(PbS)=80×10-28]。
②“濾液”中主要含有的金屬陽離子有 Na+、Zn2+Na+、Zn2+。
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【答案】2PbS+3O2 2PbO+2SO2;C;生成大量二氧化硫,二氧化硫污染空氣;PbSO4+3OH-=[Pb(OH)3]-+;Fe2O3;是;當PbS完全沉淀時[c(Pb2+)]≤1×10-5,c(S2-)==8.0×10-23,根據(jù)c(Zn2+)×c(S2-)=0.075×8.0×10-23=6×10-24>Ksp(ZnS),所以存在ZnS沉淀;Na+、Zn2+
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:25引用:2難度:0.5
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,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(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應選擇
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在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃,101kPa時:
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在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是
(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,電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分數(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,按上述流程,第Ⅲ步應加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3 -
2.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,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(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應選擇
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在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時:
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在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是
(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,電池放電時的總反應為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分數(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。按上述流程,第Ⅲ步應加入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,用作電子計算機中存儲信息的磁芯。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與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題:
(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,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)通過對上述“氧化”工藝進行數(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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