(三选一)【选修2:化学与技术】随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目
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(三选一)【选修2:化学与技术】 随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl、FeCl2和CuCl2等溶质。 (1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是(用离子方程式表示)_____________________。 (2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法。 方法一:电化学方法回收腐蚀废液中的铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为_______________。 方法二:工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜。 ①用铁粉回收铜的实验操作为___________。 ②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入 120mL1.5mol/L的硫酸,水浴加热,控制温度在70℃,搅拌,在10min、20min、30min、40min、50min、 60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在 105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。 |
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已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是_______(填a、b或c),其原因是______________________。 |
答案
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (2)方法一:Fe2+-e-=Fe3+ 方法二:①加入过量铁粉,过滤,在所得固体中加入稀盐酸溶解残余的铁,再滤出固体,洗涤得铜 ②a;使用细铁粉,还原得细铜粉,铜粉颗粒越小,与酸接触的表面积越大,内部的铁与酸反应越快,即除铁效率越高 |
举一反三
(三选一)【化学与技术】 聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6-n·XH2O]m,它是一种高效无机水处理剂,它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH,通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣--铝灰,它主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下: |
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(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为:__________;_____________。 (2)生产过程中B和D的操作名称分别是_________和_________(B和D均为简单操作)。 (3)反应中副产品a是_________________。 (4)生产过程中可循环使用的物质是_____________(用化学式表示)。 (5)调节pH至4.0~4.5的目的是_____________。 (6)实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。为使测定结果更准确,需得到的晶体较纯净。生产过程C物质可选用__________。 A、NaOH B、Al C、氨水 D、Al2O3 |
工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。 |
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已知:TiOSO4遇水会水解。 (1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为_____________。 (2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的_____________(填字母序号)。 a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异 (3)步骤②、③、④中,均需用到的操作是_____________(填操作名称)。 (4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理: ______________ 。 (5)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为_____________。 (6)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。 ①写出阳极所发生反应的电极反应式:________________。 ②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释) ______________。 |
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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。 |
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已知:① NaFeO2遇水强烈水解。 ②2CrO42- + 2H+ Cr2O72-+ H2O 请回答: (1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是________________。 (2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是_____________________。 (3)滤渣1为红褐色的固体,滤渣1的成分是(填名称)______________,滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,还含有(填化学式)______________。 (4)利用滤渣2,可制得两种氧化物,其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属,电解时阴极的电极反应式为____________________。 (5)写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是___________________。 (6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、 _________、过滤、洗涤、干燥。 |
高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为: ① 在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4。3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O ② Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH 主要的生产流程如下: |
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(1)写出反应①的离子方程式_________________ (2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) _______Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。 (3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。 图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响; 图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。 |
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① 工业生产中最佳温度为_______ ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为___________。 ② 若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式_________________ (4)K2FeO4在水溶液中易水解:4FeO42- + 10H2O4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘***方法,则洗涤剂最好选用________溶液(填序号)。 A.H2O B.CH3COONa、异丙醇 C.NH4Cl、异丙醇 D.Fe(NO3)3、异丙醇 |
三氯化铁在印刷、照像、医药、颜料以及有机合成催化剂方面有重要的应用。三氯化铁易潮解,在100℃时发生升华。通常,工业生产氯化铁有多种方法;其中一种常温氯化法是将氯气直接通入浸泡铁屑的水中来生成FeCl3。 请回答下列问题: (1)完成常温氯化法制氯化铁过程中的化学反应方程式_____________(至少写出两个反应)。 (2)现对制备氯化铁的工艺进行改进,以废铁屑(含有SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3等杂质)为原料。其生产流程如图: |
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已知:氢氧化物沉淀过程中的pH: |
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KSPFe(OH)2=1×10-15 ①X最好加入_________,写出相应的离子反应方程式_______________ A.KMnO4 B.FeCl3 C.H2O2 D.HNO3 ②加入试剂Y的目的是调节pH的范围,试剂Y是____________。上表中a=__________。 (3)改进后的方法与前一种方法比较优点是_______________。 (4)实验室可以用下图所示装置制取无水三氯化铁。在实验开始时,A、B两个酒精应先点燃一会儿的是____________(填A或B),该装置应如何改进__________。 |
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