工業(yè)上可以從電解銅的陽(yáng)極泥中提取很多重要物質(zhì),其工藝流程如下:

已知:①陽(yáng)極泥的主要化學(xué)成分,如表1所示
表一

主要成份
Cu    Ag     Au      Se     Te
百分含量/%
23.4    12.1     0.9     6.7     3.1
 
②溫度和硫酸濃度對(duì)陽(yáng)極泥中各組分浸出率的影響,如表2所示
表二
 
固定浸出溫度
 
 
固定H2SO4濃度
H2SO4濃度
mol/L
浸出率/%
 
浸出溫度/℃
浸出率/%
Cu  Ag  Au  Se  Te
 
Cu  Ag  Au  Se  Te
4
95.1 4.67  <0.2  0.83 8.93
 
30
87.1 4.58  <0.2 0.08 6.83
3
94.5 4.65  <0.2  0.28 6.90
 
40
94.5 4.65  <0.2  0.28 6.90
2
78.1 2.65  <0.2  0.05 2.85
 
50
96.1 5.90  <0.2  0.64 8.73
 
(1)步驟I的主要目的為浸出銅,此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________分析表2數(shù)據(jù),可知步驟I最適合的條件為                   
(2)步驟Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子,加入NaCl的目的為____。
(3)步驟Ⅲ的操作方法為                     。
(4)步驟Ⅳ中,反應(yīng)溫度為75℃。加入H2O2溶液的作用為                  ;此過程中H2O2溶液的添加量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論值,原因?yàn)?u>                  。
(5)步驟Ⅵ中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                       。
(6)步驟Ⅶ中,Te的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶液實(shí)現(xiàn),其陰極的電極反應(yīng)式為     。
(7)步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____進(jìn)行分離(填選項(xiàng)字母)。
A.稀硝酸    B.濃鹽酸    C.濃氫氡化鈉溶液    D.王水

(1)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O    硫酸濃度3 mol·L-1、浸出溫度40℃
(2)除去濾液中的Ag+
(3)加熱濃縮(蒸發(fā))、冷卻結(jié)晶、過濾
(4)氧化濾渣中的硒和碲,使其進(jìn)入溶液中,增加硒和碲的浸出率。H2O2會(huì)有部分分解。
(5)Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O
(6)TeO32-+4e+3H2O=Te+6OH
(7)A

解析試題分析:(1) 步驟I的主要過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O.由表2數(shù)據(jù)可知:硫酸的濃度越大,Cu浸出率越高。在硫酸的濃度不變時(shí),溫度越高Cu浸出率越高。但是濃度太高,雜質(zhì)Se、Te的浸出率也越高;溫度越高,Ag、Se、Te的浸出率也越高。綜合考慮純度、能耗等,最合適的條件是硫酸濃度3 mol/L、浸出溫度40℃.(2)步驟Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子,加入NaCl的目的為利用AgCl的不溶性來(lái)除去濾液中的雜質(zhì)離子Ag+。(3)步驟Ⅲ從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體的操作方法為加熱濃縮(蒸發(fā))、冷卻結(jié)晶、過濾。(4)步驟Ⅳ中,加入H2O2溶液的作用為把濾渣中的硒和碲氧化為離子,使其進(jìn)入溶液中,增加硒和碲的浸出率。此過程中H2O2溶液的添加量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論值是因?yàn)镠2O2不穩(wěn)定,受熱容易分解,有H2O2會(huì)有部分發(fā)生了分解反應(yīng)。(5)根據(jù)過程示意圖及氧化還原反應(yīng)的特征與實(shí)質(zhì),可知步驟Ⅵ中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O。(6)步驟Ⅶ中,Te的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶液實(shí)現(xiàn),Te應(yīng)該在陰極得到。其陰極的電極反應(yīng)式為TeO32-+4e+3H2O=Te+6OH。(7)因?yàn)锳u與常見的試劑都不能發(fā)生反應(yīng)。而Ag則能與硝酸反應(yīng)得到硝酸銀溶液。所以步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用硝酸溶解,然后進(jìn)行過濾分離。選項(xiàng)為A。
考點(diǎn):考查陽(yáng)極泥的綜合利用的知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

“結(jié)晶玫瑰”具有強(qiáng)烈的玫瑰香氣,是一種很好的定香劑。其化學(xué)名稱為“乙酸三氯甲基苯甲酯”通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐為原料制備:

已知:

三氯甲基苯基甲醇
式量:224.5。無(wú)色液體。不溶于水,溶于乙醇。
醋酸酐
無(wú)色液體。溶于水形成乙酸,溶于乙醇。
結(jié)晶玫瑰
式量:267.5。白色至微黃色晶體。熔點(diǎn):88℃。不溶于水,溶于乙醇,70℃時(shí)在乙醇中溶解度為a g。
醋酸
無(wú)色的吸濕性液體,易溶于水、乙醇。
 

請(qǐng)根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)加料時(shí),應(yīng)先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入濃硫酸并       。待混合均勻后,最適宜的加熱方式為         (填“水浴加熱”或“油浴加熱”)。
(2)粗產(chǎn)品的成分是結(jié)晶玫瑰與少量____________________的混合物,設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行提純和檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明推測(cè)正確。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上完成表中內(nèi)容。
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論

將粗產(chǎn)品溶解在      中,按粗產(chǎn)品、溶劑的質(zhì)量比為1:   混合,用水浴加熱到70℃回流溶劑使粗產(chǎn)品充分溶解
得到無(wú)色溶液
 

將步驟1所得溶液___________
 
 

干燥步驟2所得白色晶體,           
__________________
白色晶體是結(jié)晶玫瑰
(3)某同學(xué)欲在重結(jié)晶時(shí)獲得較大的晶體,查閱資料得到如下信息:


由信息可知,從高溫濃溶液中獲得較大晶體的操作為             。
(4)22.45g三氯甲基苯基甲醇與足量乙酸酐充分反應(yīng)得到結(jié)晶玫瑰22.74g,則產(chǎn)率是____。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì),處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮,也可用于應(yīng)急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下:

已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加熱至350 ℃左右開始分解放出氧氣。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是                             ;
(2)檢驗(yàn)“水洗”是否合格的方法是                                        
(3)沉淀時(shí)常用冰水控制溫度在0 ℃左右,其可能原因是(寫出兩種):
                                                                 ;
                                                                  。
(4)測(cè)定產(chǎn)品中CaO2的含量的實(shí)驗(yàn)步驟:
第一步:準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反應(yīng)。
第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入濃度為c mol·L-1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
【已知:I2+2S2O32-=2I+S4O62-
①CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為           (用字母表示);
②某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測(cè)得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能       (填“不受影響”、“偏低”或“偏高”),原因是                                             。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,它的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問題:
(1)氯堿工業(yè)是利用電解食鹽水生產(chǎn)             為基礎(chǔ)的工業(yè)體系。
(2)電解前,為除去食鹽水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質(zhì)離子,加入下列試劑的順序合理的是   (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。
a、碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇    b、碳酸鈉、氯化鋇、氫氧化鈉
c、氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇    d、氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
(3)“鹽泥”是電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料”。某工廠的鹽泥組成如下:

成分
 
NaCl
 
Mg(OH)2
 
CaCO3
 
BaSO4
 
其他不溶物
 
質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)
 
15~20
 
15~20
 
5~10
 
30~40
 
10~15
 
 
利用鹽泥生產(chǎn)MgSO4·7H2O晶體的工藝流程如下圖所示。

回答下列問題:
①酸洗過程中加入的酸為   ,加入的酸應(yīng)適當(dāng)過量,控制pH為5左右,反應(yīng)溫度在50℃左右。持續(xù)攪拌使之充分反應(yīng),以使Mg(OH)2充分溶解并轉(zhuǎn)化為MgSO4,在此過程中同時(shí)生成CaSO4。其中碳酸鈣可以轉(zhuǎn)化為硫酸鈣的原因是                    。
②過濾所得濾渣的主要成分為                      。
③根據(jù)圖分析,蒸發(fā)結(jié)晶過濾所得晶體A主要成分為              。

④真空干燥MgSO4·7H2O晶體的原因是                   。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

實(shí)驗(yàn)室模擬回收某廢舊含鎳催化劑(主要成分為NiO,另含F(xiàn)e2O3、CaO、CuO、BaO等)生產(chǎn)Ni2O3。其工藝流程如下:


(1)根據(jù)圖甲所示的X射線衍射圖譜,可知浸出渣含有三種主要成分,其中“物質(zhì)X”為________。圖乙表示鎳的浸出率與溫度的關(guān)系,當(dāng)浸出溫度高于70 ℃時(shí),鎳的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是
________________________________________________________________。
(2)工藝流程中副產(chǎn)品的化學(xué)式為______________。
(3)已知有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氫氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
開始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
 
操作B是為了除去濾液中的鐵元素,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:向操作A所得的濾液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH為3.7~7.7,靜置,過濾。請(qǐng)對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià):_____________________________________________
(若原方案正確,請(qǐng)說(shuō)明理由;若原方案錯(cuò)誤,請(qǐng)加以改正)。
操作C是為了除去溶液中的Ca2,若控制溶液中F濃度為3×10-3molL-1,則Ca2的濃度為________mol·L-1。(常溫時(shí)CaF2的溶度積常數(shù)為2.7×10-11)
(5)電解產(chǎn)生2NiOOH·H2O的原理分兩步:①堿性條件下Cl在陽(yáng)極被氧化為ClO;②Ni2被ClO氧化產(chǎn)生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

CoCl2·6H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下:

已知:①浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:(金屬離子濃度為:0.01mol/L)

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
開始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
 
③CoCl2·6H2O熔點(diǎn)為86℃,加熱至110~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無(wú)水氯化鈷。
(1)寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________。
(2)寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式_____________________________;若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時(shí),可能會(huì)生成有毒氣體,寫出生成該有毒氣體的離子方程式_______________。
(3)“加Na2CO3調(diào)pH至a”,過濾所得到的沉淀成分為                   。
(4)“操作1”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作,它們依次是_________、__________和過濾。制得的CoCl2·6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是__________________。
(5)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。向“濾液”中加入萃取劑的目的是_________;其使用的最佳pH范圍是________________。

A.2.0~2.5     B.3.0~3.5         C.4.0~4.5     D.5.0~5.5
(6)為測(cè)定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量AgNO3溶液,過濾、洗滌,將沉淀烘干后稱其質(zhì)量。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是_____________________。(答一條即可)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下:

提示:在本實(shí)驗(yàn)條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。
回答下列問題:
(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是________,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________;在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對(duì)除雜的影響是________。
(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為________,過濾得到的濾渣中,除了過量的鋅外還有________。
(3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是______________。
(4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的濾餅11.2 g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g,則x等于________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下:

(1)MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
(2)加入H2O2氧化時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
(3)濾渣2的成分是________(填化學(xué)式)。
(4)煅燒過程存在以下反應(yīng):
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下圖裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。

①D中收集的氣體是________(填化學(xué)式)。
②B中盛放的溶液可以是________(填字母)。
a.NaOH溶液    b.Na2CO3溶液    c.稀硝酸       d.KMnO4溶液
③A中得到的淡黃色固體能與熱的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)物中元素的最高價(jià)態(tài)為+4,寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

亞氯酸鈉(NaClO2)主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑,也用于食品消毒、水處理等,亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下:

(1)提高“反應(yīng)l”反應(yīng)速率的措施有________________________(寫出一條即可)。
(2)“反應(yīng)2”的氧化劑是_____________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(3)采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”,原因是__________________。
(4)從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是__________________________。
(5)“冷卻結(jié)晶”后經(jīng)______________(填操作名稱)即可獲得粗產(chǎn)品。

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