某科研小組以平板液晶顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末(含CeO2、SiO2、Fe2O3等)為原料回收Ce的流程如圖所示。
已知:Ce的常見化合價為+3和+4,CeO2具有強氧化性,一般不與常見的無機酸反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)為了加快廢玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有 攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度(寫兩種)。
(2)加入H2O2只作還原劑,該反應(yīng)的離子方程式為 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。操作③在加熱的條件下通入干燥HCl氣流的作用是 帶走結(jié)晶水的同時抑制CeCl3水解帶走結(jié)晶水的同時抑制CeCl3水解。
(3)25℃當(dāng)加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH=9時,Ce(OH)3懸濁液中c(Ce3+)=8.0×10-68.0×10-6mol/L。[已知:25℃時,Ce(OH)3的Ksp=8.0×10-21]
(4)三室式電滲析法處理濾液Ⅲ的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜。充分電解后,可以得到循環(huán)至該流程使用的物質(zhì)有 NaOH、H2SO4NaOH、H2SO4。
(5)測定CeCl3樣品純度的方法如下:準(zhǔn)確稱量樣品12.50g配成200mL溶液,取50.00mL上述溶液置于錐形瓶中,加入稍過量的過二硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶液使Ce3+被氧化為Ce4+,然后用萃取劑萃取Ce4+,再用1.000mol/L的FeSO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,重復(fù)2~3次,平均消耗10.00mL標(biāo)準(zhǔn)液。
①滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。
②CeCl3樣品的純度為 78.88%78.88%。[已知M(CeCl3)=246.5g/mol,結(jié)果保留2位小數(shù)]。
【答案】攪拌、適當(dāng)增大酸的濃度;2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;帶走結(jié)晶水的同時抑制CeCl3水解;8.0×10-6;NaOH、H2SO4;Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+;78.88%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.6
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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(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)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(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)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?jǐn)?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(yīng)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(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
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(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)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(xué)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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