解答题-工业流程题 困难0.15 引用4 组卷2107
铋的化合物在电催化和光催化领域都有广泛应用。一种从含铋矿渣(主要成分是
、
、
、
、
等)中提取高纯
的工艺如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/fe6d9b85-0c4b-4993-a5a0-5762fb8620ba.png?resizew=605)
已知:
①乙酰胺(
)有臭味、有毒,熔点为82.3℃,沸点为221℃,可溶于水。
②常温下,
,
。
③该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的
范围如下:
回答下列问题:
(1)
中的
的化合价为
,则
的化合价是_______ 。
(2)“沉铋”时加入
溶液,
转化为
沉淀的离子方程式是_______ 。往“沉铋”所得滤液中加入铁粉可回收其中的_______ (填化学式)金属。
(3)“洗涤”时先用水洗,再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是为了除去滤饼中的_______ (填化学式)杂质。
(4)“转化”分两步进行:第一步
转化为
,反应的离子方程式为_______ ;第二步
受热分解,
。常温下,当
恰好完全转化成
时,溶液中
浓度为
,则此时溶液的
为_______ 。
(5)“合成”所得乙酰胺的水溶液经_______ 。(填操作)可获得乙酰胺固体,以再生硫代乙酰胺(
)。
(6)钼酸铋(
)可用于光催化水的分解,其晶胞结构(不含氧原子)如图所示,晶胞参数为
,
,
,晶胞棱边夹角均为90°。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知原子1的坐标为
,则原子2的坐标为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/19/c9d293cd-48d3-44bc-ab2c-d40ee18bb53b.png?resizew=365)
②设阿伏加德罗常数的值为
,
的式量为
,
则晶体的密度为_______
(列计算式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/fe6d9b85-0c4b-4993-a5a0-5762fb8620ba.png?resizew=605)
已知:
①乙酰胺(
②常温下,
③该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的
离子 | |||
开始沉淀的 | 1.5 | 3.6 | 4.5 |
沉淀完全的 | 3.2 | 4.7 | 6.7 |
(1)
(2)“沉铋”时加入
(3)“洗涤”时先用水洗,再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是为了除去滤饼中的
(4)“转化”分两步进行:第一步
(5)“合成”所得乙酰胺的水溶液经
(6)钼酸铋(
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知原子1的坐标为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/19/c9d293cd-48d3-44bc-ab2c-d40ee18bb53b.png?resizew=365)
②设阿伏加德罗常数的值为
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铋及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种以氧化铋渣(主要成分是
、
、
、
和
等)为原料,制取高纯
的工业流程如图所示:
已知:①该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的
范围如下:
②
不溶于稀硫酸
③常温下,
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37b51016cc4c6a7320377531c9eaafa2.svg)
④硫代乙酰胺(
)在酸性溶液中会水解为乙酰胺(
)和
回答下列问题:
(1)
与
同族,
原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________ 形。
(2)“滤渣1”的主要成分为_________ (填化学式)。
(3)“沉铋”时,
转化为
沉淀。往“滤液1”中加入铁粉,可回收其中的_________ 金属。
(4)“洗涤”时先用水洗,再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是__________________ 。
(5)“转化”分两步进行:
第一步,用
溶液将
转化为
。常温下,当该过程达到平衡状态时,测得溶液的
,则此时溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b3d73a1d30557b4ffcfd7c281036a9c.svg)
_________
;
第二步
受热分解为
。
(6)“酸溶”工序通常会加入过量的盐酸,其作用为:①充分溶出
;②_________ 。
(7)从“滤液3”中分离出乙酰胺以后,可返回“酸溶”或“酸浸”工序中循环使用,则“硫化”过程的化学方程式为_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/11/5b782625-7d52-41f5-9a94-124d4425952d.png?resizew=607)
已知:①该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的
离子 | |||
开始沉淀的 | 1.5 | 3.6 | 4.5 |
沉淀完全的 | 3.2 | 4.7 | 6.7 |
③常温下,
④硫代乙酰胺(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/11/073b19b4-d761-41d4-bbb3-d8b511626c30.png?resizew=112)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/11/31ce7376-598f-47fc-8db6-b51174f9a847.png?resizew=111)
(1)
(2)“滤渣1”的主要成分为
(3)“沉铋”时,
(4)“洗涤”时先用水洗,再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是
(5)“转化”分两步进行:
第一步,用
第二步
(6)“酸溶”工序通常会加入过量的盐酸,其作用为:①充分溶出
(7)从“滤液3”中分离出乙酰胺以后,可返回“酸溶”或“酸浸”工序中循环使用,则“硫化”过程的化学方程式为
钴广泛应用于新能源、航空航天等领域,一种萃铜余液(主要存在
等金属阳离子)中提取钴并制得
的工艺流程如下:
。相关金属离子
形成氢氧化物沉淀的
范围如下:
回答下列问题:
(1)
的价电子排布图为___________ 。
(2)“除杂”时,将
按一定比例同时加入萃铜余液中,调节溶液
,充分反应后过滤。
①滤渣的主要成分是___________ 。
②
加入量过大时,钴的损耗增大,其原因是___________ 。
(3)“萃取”时,用硫酸调节溶液的
至2.5左右,加入萃取剂
,发生萃取反应:
(其中HA为萃取剂P204,
为金属离子)。萃取剂P204在不同
下对金属离子萃取率的影响如图所示。___________ (填金属离子的符号)。
②往“萃取”所得有机层中加入___________ (选填“
”或“
”),可将其中金属离子反萃取至水中。反萃取后,有机萃取剂可循环使用。
(4)“沉钴”时,往萃余液中加入
,调节溶液
,过滤得到
沉淀。当
恰好沉淀完全时,溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b044e4519804b27deb5aad6180a9729.svg)
___________
。
(5)“煅烧”时
完全转化为
和
,制得
需消耗___________
。
(6)含
的溶液经电沉积可制备Sm-Co水磁合金,一种Sm-Co水磁合金的六方晶胞结构如图1所示,晶胞中Co原子的投影位置如图2所示。晶胞参数
,
。___________ 。
②设
为阿伏加德罗常数的值,合金最简式的式量为
,则该合金的密度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78582841ae22c355b39202863c823e7d.svg)
___________
(列出计算式)。
金属离子 | ||||||
开始沉淀的 | 7.4 | 4.7 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 |
沉淀完全 | 9.4 | 6.7 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 |
(1)
(2)“除杂”时,将
①滤渣的主要成分是
②
(3)“萃取”时,用硫酸调节溶液的
②往“萃取”所得有机层中加入
(4)“沉钴”时,往萃余液中加入
(5)“煅烧”时
(6)含
②设
钕铁硼(
)磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。已知某钕铁硼废料中主要成分为
等金属单质,还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物。以下为一种利用钕铁硼废料制取
和
的工艺流程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/23/281e2b8a-2268-423f-8cc1-a288035bd6d9.png?resizew=614)
①钕的活动性较强,能与酸发生置换反应,其稳定的化合价为
价;
②某些金属氢氧化物沉淀完全时的
如下表所示:
回答下列问题:
(1)钴(
)元素在元素周期表第_______ 周期第_______ 族。
(2)钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”,先将其进行粉碎,再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是_______(填标号)。
(3)“沉钕”过程调
,得到
晶体,写出生成沉淀的离子方程式_______ 。
(4)“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是_______ ;若溶液中
,根据表中数据计算,加入试剂2调节
范围是6~_______ (忽略过程中溶液体积变化)。
(5)“萃取”时发生反应:
,则试剂3为_______ ,设计萃取、反萃取的目的是_______ 。
(6)某钴的一种氧化物也是一种磁性材料,其晶胞结构如图甲所示,俯视图如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/23/31cc3655-d77a-439b-8e2d-a88d44a40f0c.png?resizew=485)
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图甲中原子A的坐标为
,B为
,则C原子的坐标为_______ 。
②若阿伏加德罗常数的值为
,则晶体密度为_______
(列出计算式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/23/281e2b8a-2268-423f-8cc1-a288035bd6d9.png?resizew=614)
①钕的活动性较强,能与酸发生置换反应,其稳定的化合价为
②某些金属氢氧化物沉淀完全时的
沉淀 | ||||||
沉淀完全的 | 5.2 | 3.2 | 9.4 | 9.5 | 10.1 | 8.5 |
(1)钴(
(2)钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”,先将其进行粉碎,再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是_______(填标号)。
A.苯 | B. | C.纯碱溶液 | D.稀硫酸 |
(4)“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是
(5)“萃取”时发生反应:
(6)某钴的一种氧化物也是一种磁性材料,其晶胞结构如图甲所示,俯视图如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/23/31cc3655-d77a-439b-8e2d-a88d44a40f0c.png?resizew=485)
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图甲中原子A的坐标为
②若阿伏加德罗常数的值为
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