【題目】精煉銅工業(yè)中陽極泥的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥(主要含有銅、銀、金、少量的鎳)中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:

已知:分金液中含金離子主要成分為[AuCl4];分金渣的主要成分為AgCl

分銀液中含銀離子主要成分為[Ag(SO3)2]3,且存在[Ag(SO3)2]3Ag++2SO

“分銅”時(shí)各元素的浸出率如下表所示。

1)由表中數(shù)據(jù)可知,Ni的金屬性比Cu______。分銅渣中銀元素的存在形式為(用化學(xué)用語表示)______!胺帚~”時(shí),如果反應(yīng)溫度過高,會(huì)有明顯的放出氣體現(xiàn)象,原因是_______

2)“分金”時(shí),單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。

3Na2SO3溶液中含硫微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

“沉銀”時(shí),需加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH=4,分析能夠析出AgCl的原因?yàn)?/span>_______。調(diào)節(jié)溶液的pH不能過低,理由為______(用離子方程式表示)。

4)已知Ksp[Ag2SO4]=1.4×105,沉銀時(shí)為了保證不析出Ag2SO4,應(yīng)如何控制溶液中SO42濃度(假定溶液中Ag+濃度為0.1mol/L)。________。

5)工業(yè)上,用鎳為陽極,電解0.1 mol/L NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液,可得高純度的球形超細(xì)鎳粉。當(dāng)其他條件一定時(shí),NH4Cl的濃度對(duì)陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示:

為獲得髙純度的球形超細(xì)鎳粉,NH4Cl溶液的濃度最好控制為_______g/L,當(dāng)NH4Cl溶液的濃度大于15g/L時(shí),陰極有無色無味氣體生成,導(dǎo)致陰極電流效率降低,該氣體為_______

【答案】強(qiáng) Ag、AgCl H2O2分解放出氧氣 2Au+ClO3+7Cl+6H+=2[AuCl4] +3H2O 分銀液中存在[Ag(SO3)2]3Ag++2SO32,加H2SO4pH=4,SO32轉(zhuǎn)化為HSO3,c(SO32)減小,平衡正向移動(dòng),c(Ag+)增大,Ag+與分銀液中Cl反應(yīng)生成AgCl SO32+ 2H+ = SO2↑+H2O 溶液中SO42濃度應(yīng)低于1.4×103mol/L 10 H2

【解析】

銅陽極泥中加入硫酸、過氧化氫和氯化鈉進(jìn)行分銅,分銅時(shí),單質(zhì)銅發(fā)生的反應(yīng)是銅在酸性溶液中被過氧化氫氧化生成硫酸銅和水,分銅時(shí)加入足量的NaCl可以使溶解出的Ag+形成AgCl進(jìn)入分銅渣;加入鹽酸和氯酸鈉進(jìn)行分金,分金時(shí),單質(zhì)金發(fā)生的反應(yīng)是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成[AuCl4]-,分金液的主要成分為[AuCl4]-;分金渣的主要成分為AgCl,加入亞硫酸鈉進(jìn)行分銀,過濾得到的分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-加入硫酸沉銀,促使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動(dòng),電離出Ag+,Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl,以此解答該題。

(1)由表中數(shù)據(jù)可知,鎳的Ni浸出率比銅高,說明鎳容易被氧化,因此金屬性NiCu強(qiáng)。根據(jù)上述分析,分銅時(shí)加入足量的NaCl可以使溶解出的Ag+形成AgCl進(jìn)入分銅渣,分銅渣中銀元素的存在形式為Ag、AgCl;分銅時(shí),如果反應(yīng)溫度過高,雙氧水發(fā)生分解,會(huì)有明顯的氣體放出現(xiàn)象,故答案為:強(qiáng);AgAgCl;H2O2分解放出氧氣;

(2)分金液的主要成分為[AuCl4]-,分金時(shí),單質(zhì)金發(fā)生的反應(yīng)是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成[AuCl4]-,反應(yīng)的離子方程式為:2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O,故答案為:2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O;

(3)分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-,H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度,平衡正向進(jìn)行,能夠析出AgCl 的原因?yàn)椋?/span>H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度,促使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動(dòng),電離出Ag+Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl,調(diào)節(jié)溶液的pH 不能過低理由為:避免產(chǎn)生污染氣體SO2

故答案為:H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度,促使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動(dòng),電離出Ag+,Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl;避免產(chǎn)生污染氣體SO2;

(3)分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-,由于存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-,H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度,平衡正向進(jìn)行,c(Ag+)增大,Ag+與分銀液中Cl反應(yīng)生成AgCl;如果溶液的pH 過低,硫酸會(huì)與亞硫酸根離子反應(yīng)放出氣體SO2,產(chǎn)生污染,反應(yīng)的離子方程式為SO32+ 2H+ = SO2↑+H2O,故答案為:分銀液中存在[Ag(SO3)2]3—Ag++2SO32,加H2SO4pH=4,SO32轉(zhuǎn)化為HSO3c(SO32)減小,平衡正向移動(dòng),c(Ag+)增大,Ag+與分銀液中Cl反應(yīng)生成AgClSO32+ 2H+ = SO2↑+H2O;

(4)c(SO42—)===1.4×103 mol/L,因此沉銀時(shí)為了保證不析出Ag2SO4,應(yīng)如何控制溶液中SO42—濃度低于1.4×103mol/L,故答案為:溶液中SO42—濃度應(yīng)低于1.4×103mol/L;

(5)根據(jù)圖象可知,NH4Cl的濃度為10gL-1時(shí),鎳的成粉率最高,所以NH4Cl的濃度最好控制為10 gL-1,當(dāng)NH4Cl濃度大于15gL-1時(shí),陰極有氣體生成,陰極發(fā)生還原反應(yīng),陰極生成的氣體為氫氣,溶液中銨根離子水解溶液呈酸性,陰極電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H22NH4++2H2O+2e-=2NH3H2O+H2,產(chǎn)生氣體為氫氣,故答案為:10;H2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室需要0.1mol/LNaOH溶液450mL0.5mol/L的硫酸溶液500mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題。

1)在下圖所示儀器中,配制上述溶液肯定不需要的是_________(填序號(hào)),除圖中已有儀器外,配制上述溶液還需要的玻璃儀器是__________。

2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是____________

A.使用容量瓶前檢驗(yàn)是否漏水

B.容量瓶用水洗凈后,再用待配溶液洗滌

C.配制溶液時(shí),如果試樣是固體,把稱好的固體用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加水至接近刻度線1~2cm處,用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線。

D.配制溶液時(shí),若試樣是液體,用量筒取樣后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,緩慢加水至刻度線1~2cm處,用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線。

E.蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn)多次,搖勻。

3)根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取的質(zhì)量為______g。在實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確,若定容時(shí)仰視刻度線,則所得溶液濃度_____0.1mol/L(填大于”“小于等于)。

4)根據(jù)計(jì)算得知,需用量筒量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/cm3的濃硫酸的體積為_______mL,如果實(shí)驗(yàn)室有15mL、20mL、50mL量筒,應(yīng)選用______mL量筒最好。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列圖示中,A為一種常見的單質(zhì),B、CD、E是含A元素的常見化合物,它們的焰色反應(yīng)均為黃色。

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)寫出化學(xué)式:A____B____,C_____,D____,E____

(2)以上反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的有____________(填寫編號(hào))。

(3)A→C反應(yīng)的離子方程式是________。

(4) B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________

(5)E→D反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定溫度下,向一個(gè)容積可變的容器中,通入3 mol SO2和2 mol O2及固體催化劑,使之反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的90%。保持同一反應(yīng)溫度,在相同容器中,將起始物質(zhì)的量改為4 mol SO2、3 mol O2、2 mol SO3(g),下列說法正確的是(  )

A. 第一次平衡時(shí)反應(yīng)放出的熱量為294.9 kJ

B. 兩次平衡SO2的轉(zhuǎn)化率相等

C. 第二次達(dá)平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)大于

D. 達(dá)平衡時(shí)用O2表示的反應(yīng)速率為0.25 mol·(L·min)-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是(

A.FeO與稀硝酸反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)

B.常溫下Fe與濃硝酸不反應(yīng)

C.銅片與濃硝酸發(fā)生離子反應(yīng):Cu+NO3-+4H+=Cu2++NO2↑+2H2O

D.Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸發(fā)生反應(yīng):3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】BA族半導(dǎo)體納米材料(如CdTe、CdSe、ZnSeZnS等)在光電子器件、太陽能電池以及生物探針等方面有廣闊的前景;卮鹣铝袉栴}:

1)基態(tài)鋅(Zn)原子的電子排布式為[Ar]_____。

2)“各能級(jí)最多容納的電子數(shù),是該能級(jí)原子軌道數(shù)的二倍”,支撐這一結(jié)論的理論是______(填標(biāo)號(hào))

a 構(gòu)造原理 b 泡利原理 c 洪特規(guī)則 d 能量最低原理

3)在周期表中,SeAs、Br同周期相鄰,與S、Te同主族相鄰。Te、AsSe、Br的第一電離能由大到小排序?yàn)?/span>_______

4H2O2H2S的相對(duì)分子質(zhì)量相等,常溫下,H2O2呈液態(tài),而H2S呈氣態(tài),其主要原因是______;的中心原子雜化類型為_______,其空間構(gòu)型為_______。

5ZnO具有獨(dú)特的電學(xué)及光學(xué)特性,是一種應(yīng)用廣泛的功能材料。

已知鋅元素、氧元素的電負(fù)性分別為1.65、3.5,ZnO中化學(xué)鍵的類型為______ZnO可以被NaOH溶液溶解生成[Zn(OH)4]2,請(qǐng)從化學(xué)鍵角度解釋能夠形成該離子的原因。_______。

一種ZnO晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度為________g·cm3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有濃度均為0.1 mol·L1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氫氧化鈉、④氯化銨、⑤醋酸銨、⑥硫酸氫銨、⑦氨水.請(qǐng)回答下列問題:

(1)①、②、③、④四種溶液中由水電離出的H濃度由大到小的順序是(填序號(hào))___________。

(2)④、⑤、⑥、⑦四種溶液中NH濃度由大到小的順序是(填序號(hào))_______________。

(3)將③和④按體積比1∶2混合后,混合液中各離子濃度由大到小的順序是:__________________。

(4)已知t ℃時(shí),KW=1×1013,則t ℃(填“>”、“<”或“=”)________25℃。在t ℃時(shí)將pH=11NaOH溶液a LpH=1H2SO4溶液b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=2,則a∶b=________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某殺菌藥物M的合成路線如下圖所示。

回答下列問題:

(1)A中官能團(tuán)的名稱是_______________B→C的反應(yīng)類型是__________________。

(2)B的分子式為________________________。

(3)C→D的化學(xué)方程式為__________________________

(4)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________________。

(5)符合下列條件的C的同分異構(gòu)體共有____________(不考慮立體異構(gòu));

①能發(fā)生水解反應(yīng);②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

其中核磁共振氫譜為4組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________(任寫一種)。

(6)請(qǐng)以CH3CH2OH為原料,設(shè)計(jì)制備有機(jī)化合物的合成路線(無機(jī)試劑任選)_______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離,在溶液中能量共存、加溶液后加熱既有體放出有沉淀成的組是(

A.B.

C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案