解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷195
锑(Sb)常用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺如图：
已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
(1)“溶浸”时氧化产物是S，Sb2S3被氧化的化学方程式为____ 。
(2)“水解”时需控制溶液pH=2.5。
①Sb3+发生水解的离子方程式为____ 。
②下列能促进该水解反应的措施有____ (填字母)。
A.升高温度 B.增大c(H+) C.增大c(Cl-) D.加入Na2CO3粉末
③为避免水解产物中混入Fe(OH)3，Fe3+浓度应小于____ mol•L-1。
(3)“滤液”中含有的金属阳离子有____ 。向“滤液”中通入足量____ (填化学式)气体，再将滤液pH调至3.5，可析出Fe(OH)3沉淀。
(4)Sb可由SbCl
电解制得，阴极的电极反应式为____ 。
已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
| 金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ |
| 开始沉淀时(c=0.01mol•L-1)的pH | 2.2 | 3.7 | 7.5 | 9.6 |
| 完全沉淀时(c=1.0×10-5mol•L-1)的pH | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(1)“溶浸”时氧化产物是S，Sb2S3被氧化的化学方程式为
(2)“水解”时需控制溶液pH=2.5。
①Sb3+发生水解的离子方程式为
②下列能促进该水解反应的措施有
A.升高温度 B.增大c(H+) C.增大c(Cl-) D.加入Na2CO3粉末
③为避免水解产物中混入Fe(OH)3，Fe3+浓度应小于
(3)“滤液”中含有的金属阳离子有
(4)Sb可由SbCl
电解制得，阴极的电极反应式为22-23高三上·江西抚州·期中
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废旧钴酸锂电池的正极材料主要含有难溶于水的LiCoO2及少量Al、Fe、炭黑等，常用如图1所示的一种工艺分离并回收其中的金属钴和锂。
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表：
回答下列问题：
(1)LiCoO2中元素Co的化合价为___________ 。
(2)为提高碱浸率，可采取的措施有___________ (答出一条即可)。
(3)碱浸时的离子反应方程式为___________ 。
(4)沉钴的离子方程式为___________ 。
(5)加氨水控制沉钴的pH，当a≥___________ 时，此时溶液中c(Co2+)≤10-5mol⋅L-1，即认为“沉钴”完全。
(6)钴的氢氧化物加热至290℃时可以完全脱水，所得产物可用于合成钛酸钴。钛酸钴的晶胞结构如图2所示，则该晶体化学式为___________ 。___________ molAgCl，该配合物中Co3+的配位数为___________ 。
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表：
| 金属阳离子 | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
| 开始沉淀的pH | 4.2 | 2.7 | 7.6 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.6 |
(1)LiCoO2中元素Co的化合价为
(2)为提高碱浸率，可采取的措施有
(3)碱浸时的离子反应方程式为
(4)沉钴的离子方程式为
(5)加氨水控制沉钴的pH，当a≥
(6)钴的氢氧化物加热至290℃时可以完全脱水，所得产物可用于合成钛酸钴。钛酸钴的晶胞结构如图2所示，则该晶体化学式为
ZnO有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。工业上利用锌焙砂(主要成分为ZnO、ZnFe2O4，还含有Fe3O4、Al2O3、SiO2等)制取氧化锌的工艺流程如图所示：
已知：相关金属离子c(Mn+)=0.1 mol·L-1生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)ZnFe2O4可写出ZnO·Fe2O3，则ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式___________ ；“酸浸”时为了提高浸取速率，可以采取的措施是___________ (任写一种)。
(2)“氧化”步骤中发生的离子方程式为___________ ，H2O2的实际用量比理论用量要大，原因是___________ 。
(3)滤渣B的主要成分为___________ ；加ZnO时，为了不生成Zn(OH)2，该步骤需要控制溶液pH的范围是___________ ；若室温下将溶液的pH调为4，则此时Fe3+的浓度为___________ (已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10−38)。
(4)“沉锌”反应中，往滤液加入NH4HCO3溶液，生成ZnCO3·Zn(OH)2及CO2，写出相应的离子方程式___________ 。“沉锌”后的母液可进一步处理，获得一种化工原料，写出该原料在生产中的一种用途___________ 。
已知：相关金属离子c(Mn+)=0.1 mol·L-1生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Zn2+ | |
| 开始沉淀 | 6.5 | 2.7 | 3.4 | 6.5 |
| 沉淀完全 | 9.7 | 3.7 | 4.7 | 8.5 |
(1)ZnFe2O4可写出ZnO·Fe2O3，则ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式
(2)“氧化”步骤中发生的离子方程式为
(3)滤渣B的主要成分为
(4)“沉锌”反应中，往滤液加入NH4HCO3溶液，生成ZnCO3·Zn(OH)2及CO2，写出相应的离子方程式
用途广泛，是电气工业部门制造蓄电池、汽油添加剂和电缆的原材料。工业上常用铅精矿(主要成分是PbS以及少量Zn、Fe、SiO2、MgO、Al2O3)通过如图所示工业流程制取铅。
已知：①PbS在稀硫酸中不会溶解
②常温下，相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)滤渣1的成分是___________ 。酸浸后的分离操作是___________ 。
(2)已知溶液4的溶质是化合物且为一种绿色氧化剂，写出反应3的化学方程式___________ 。
(3)硫酸铅是铅蓄电池的放电过程中的主要产物，硫酸铅可以通过电解的方式在___________ (选填“阴”、“阳”)极得到铅。铅蓄电池在放电过程中，正极的电极反应式为___________ ，电解质溶液的浓度___________ (填“增大”“减小”或者“不变”)。
(4)由“分步沉淀”的条件可知，常温下，Fe(OH)3的Ksp的数量级为___________ ；滤液1中的c(Zn2+)=___________ mol/L(沉淀剂对溶液体积无影响)。
已知：①PbS在稀硫酸中不会溶解
②常温下，相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
| 金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Mg2+ | Al3+ |
| 开始沉淀pH | 6.5 | 2.2 | 5.4 | 9.5 | 3.5 |
| 完全沉淀(c=1.0×10−5 mol/L)的pH | 9.7 | 3.2 | 6.4 | 11.1 | 4.7 |
回答下列问题：
(1)滤渣1的成分是
(2)已知溶液4的溶质是化合物且为一种绿色氧化剂，写出反应3的化学方程式
(3)硫酸铅是铅蓄电池的放电过程中的主要产物，硫酸铅可以通过电解的方式在
(4)由“分步沉淀”的条件可知，常温下，Fe(OH)3的Ksp的数量级为
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