工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:已知:①阳极泥的主要化学成分,如表1所示表一主要成份Cu Ag Au Se
题型:不详难度:来源:
工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:
已知:①阳极泥的主要化学成分,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温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响,如表2所示 表二
| 固定浸出温度
|
|
| 固定H2SO4浓度
| H2SO4浓度 mol/L
| 浸出率/%
|
| 浸出温度/℃
| 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)步骤I的主要目的为浸出铜,此过程中发生的主要反应的化学方程式为____________分析表2数据,可知步骤I最适合的条件为 。 (2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为____。 (3)步骤Ⅲ的操作方法为 。 (4)步骤Ⅳ中,反应温度为75℃。加入H2O2溶液的作用为 ;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值,原因为 。 (5)步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为 。 (6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式为 。 (7)步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____进行分离(填选项字母)。 A.稀硝酸 B.浓盐酸 C.浓氢氡化钠溶液 D.王水 |
答案
(1)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 硫酸浓度3 mol·L-1、浸出温度40℃ (2)除去滤液中的Ag+ (3)加热浓缩(蒸发)、冷却结晶、过滤 (4)氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中,增加硒和碲的浸出率。H2O2会有部分分解。 (5)Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O (6)TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- (7)A |
解析
试题分析:(1) 步骤I的主要过程中发生的主要反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O.由表2数据可知:硫酸的浓度越大,Cu浸出率越高。在硫酸的浓度不变时,温度越高Cu浸出率越高。但是浓度太高,杂质Se、Te的浸出率也越高;温度越高,Ag、Se、Te的浸出率也越高。综合考虑纯度、能耗等,最合适的条件是硫酸浓度3 mol/L、浸出温度40℃.(2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为利用AgCl的不溶性来除去滤液中的杂质离子Ag+。(3)步骤Ⅲ从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体的操作方法为加热浓缩(蒸发)、冷却结晶、过滤。(4)步骤Ⅳ中,加入H2O2溶液的作用为把滤渣中的硒和碲氧化为离子,使其进入溶液中,增加硒和碲的浸出率。此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值是因为H2O2不稳定,受热容易分解,有H2O2会有部分发生了分解反应。(5)根据过程示意图及氧化还原反应的特征与实质,可知步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O。(6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,Te应该在阴极得到。其阴极的电极反应式为TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。(7)因为Au与常见的试剂都不能发生反应。而Ag则能与硝酸反应得到硝酸银溶液。所以步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用硝酸溶解,然后进行过滤分离。选项为A。 |
举一反三
正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下: 2CH3CH2CH2CH2OH (CH3CH2CH2CH2)2O+H2O 反应物和产物的相关数据如下
| 相对分子质量
| 沸点/℃
| 密度/(g/cm3)
| 水中溶解性
| 正丁醇
| 74
| 117.2
| 0.8109
| 微溶
| 正丁醚
| 130
| 142.0
| 0.7704
| 几乎不溶
| 合成反应: ①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。 ②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。分离提纯: ③待A中液体冷却后将其缓慢倒人盛有70 mL水的分液谝斗中,振摇后静置,分液得粗产物。 ④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。 ⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
请回答: (1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为 。 (2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。 (3)步骤③的目的是初步洗去 ,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的 (填“上”或“下”)口分离出。 (4)步骤③中最后一次水洗的目的为 。 (5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集 (填选项字母)左右的馏分。 A.100℃ B.117℃ C.135℃ D.142℃ (6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为 。 (7)本实验中,正丁醚的产率为 。 |
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.用图l装置完成实验室制取乙酸乙酯 | B.用图2所示装置可制取大量的CO2气体 | C.用图3所示装置可分离溴的四氯化碳溶液和水 | D.用图4装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 |
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以含有Al2O3、Fe2O3等杂质的铬铁矿[主要成份为Fe(CrO2)2]为主要原料生产重铬酸钠晶体( Na2Cr2O7·2H2O)的主要工艺流程如下:
己知:铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体,同时释放出CO2气体,同时A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。请回答: (1)在铬铁矿Fe(CrO2)2中,Cr的化合价为____。 (2)滤渣1的成分为________,滤渣2的成分为____。 (3)将滤渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W,检验该溶液中金属离子的方法是 。 (4)铬铁矿中的Al2O3杂质在工业上可用来冶炼铝,该化学方程式为 (5)根据有关国家标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7 mo1/L以下才能排放。含CrO42-的废水处理通常有以下两种方法。 ①沉淀法:加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀,再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2+。加入可溶性钡盐后的废水中Ba2+的浓度应不小于 mol/L,后续废水处理方能达到国家排放标准。 ②还原法:。写出酸性条件下 CrO42-与绿矾在溶液中反应的离子方程式 。 (6)某高效净水剂是由K2FeO4得到的,工业上以溶液W、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K2FeO4,该反应的化学方程式是 。 |
工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO·V2O5)碱熔法提取V2O5。简要流程如下:
已知:①焙烧时Al2O3和V2O5都能与纯碱反应,生成相对应的钠盐,同时放出CO2气体 ②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2g/l00g水;HVO3~0.008g/l00g水 请回答:(1)请写出钒铁矿焙烧时,V2O5与纯碱反应化学方程式____ 。 “浸出渣B”的主要成分可能是① ;②_ ___ ;③_ ___;④____ 。(写化学式,可不填满) (2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是____ 。 (3)“操作①”包括 、洗涤、干燥。如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是 、 。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是____ 。(填序号)
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于热NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为____ 。 |
化学与人们的生产、生活息息相关。下列有关说法正确的是A.氯碱工业是利用电解原理来生产氯气和纯碱 | B.农业生产中可将氮肥硫酸铵与钾肥碳酸钾混合使用 | C.区分食盐是否加碘的方法是观察食盐是否略显紫色 | D.可用点燃的方法鉴别衣物是否为丝织品、毛织品 |
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