9.某研究小組采用礦漿電解法從復(fù)雜銻鉛礦(主要成分為Sb2S3、PbS、FeS)提取金屬銻,實現(xiàn)了銻、鉛的一步分離.其工藝流程圖如下:

已知:①Sb3++6Cl??SbCl63?

物質(zhì)Sb2S3PbSFeSPbCl2PbCO3
Ksp2×10?931×10?286×10?181.6×10?57.4×10?14
(1)加入NH4Cl可以提高電解時SbCl3在陽極區(qū)的溶解度,理由是提高氯離子濃度,使Sb3++6Cl-?SbCl63-正向移動.
(2)Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,寫出電極反應(yīng)式Sb2S3+12Cl--6e-=3S+2SbCl63-或Sb2S3-6e-=3S+2Sb3+; Sb2S3也可以被電解生成的Fe3+溶解,反應(yīng)的離子方程式為6Fe3++Sb2S3+12Cl-=6Fe2++3S+2SbCl63-或6Fe3++Sb2S3=3S+2Sb3++6Fe2+
(3)陽極渣中含鉛化合物的化學(xué)式為PbCl2
(4)步驟Ⅱ反應(yīng)選擇在40~50℃進行,溫度不宜過高的原因是防止NH4HCO3分解.
(5)單質(zhì)硫在煤油中的溶解度曲線如圖2.利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,步驟Ⅲ的操作方法是:用熱煤油溶解,趁熱過濾;將濾液冷卻,過濾.
(6)步驟Ⅳ,先加入NaClO3試劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe2O3•nH2O除去,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:6.

分析 (1)銻鉛礦(主要成分為Sb2S3、PbS、FeS)加入氯化銨和鹽酸與礦漿電解槽中電解,溶液中存在平衡Sb3++6Cl??SbCl63?分析;
(2)Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S和SbCl63-或S和Sb3+;Sb2S3也可以被電解生成的Fe3+溶解發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫和SbCl63-或S和Sb3+;
(3)流程分析可知陽極渣加入碳酸氫銨溶解過濾得到氯化銨溶液和濾渣,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,說明電解過程中硫元素被氧化得到鉛的化合物為二氯化鉛;
(4)碳酸氫銨受熱易發(fā)生分解;
(5)圖象分析可知,溫度升高煤油中溶解硫增大,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,用熱煤油溶解,趁熱過濾,將濾液冷卻,過濾分離;
(6)依據(jù)元素化合價變化和氧化還原反應(yīng)電子守恒計算.

解答 解:(1)銻鉛礦(主要成分為Sb2S3、PbS、FeS)加入氯化銨和鹽酸與礦漿電解槽中電解,溶液中存在平衡Sb3++6Cl??SbCl63?,加入NH4Cl可以提高電解時SbCl3在陽極區(qū)的溶解度是因為提高氯離子濃度,使Sb3++6Cl-?SbCl63-正向移動,
故答案為:提高氯離子濃度,使Sb3++6Cl-?SbCl63-正向移動;
(2)Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S和SbCl63-或S和Sb3+,Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,電極反應(yīng)式為:Sb2S3+12Cl--6e-=3S+2SbCl63-或Sb2S3-6e-=3S+2Sb3+;Sb2S3也可以被電解生成的Fe3+溶解發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫和SbCl63-或S和Sb3+,反應(yīng)的離子方程式為:6Fe3++Sb2S3+12Cl-=6Fe2++3S+2SbCl63-或6Fe3++Sb2S3=3S+2Sb3++6Fe2+
故答案為:Sb2S3+12Cl--6e-=3S+2SbCl63-或Sb2S3-6e-=3S+2Sb3+;6Fe3++Sb2S3+12Cl-=6Fe2++3S+2SbCl63-或6Fe3++Sb2S3=3S+2Sb3++6Fe2+
(3)流程分析可知陽極渣加入碳酸氫銨溶解過濾得到氯化銨溶液和濾渣,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,說明電解過程中硫元素被氧化得到鉛的化合物為二氯化鉛,陽極渣中含鉛化合物的化學(xué)式為;PbCl2,
故答案為:PbCl2
(4)碳酸氫銨受熱易發(fā)生分解,步驟Ⅱ反應(yīng)選擇在40~50℃進行,溫度不宜過高的原因是防止NH4HCO3分解,
故答案為:防止NH4HCO3分解;
(5)圖象分析可知,溫度升高煤油中溶解硫增大,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,用熱煤油溶解,趁熱過濾,將濾液冷卻,過濾分離,
故答案為:用熱煤油溶解,趁熱過濾;將濾液冷卻,過濾;
(6)依據(jù)元素化合價變化和氧化還原反應(yīng)電子守恒計算,NaClO3做氧化劑氯元素化合價降低得到氯離子,NaClO3~Cl-~6e-,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe2O3•nH2O除去,F(xiàn)e2+離子被氧化生成鐵離子,F(xiàn)e2+~Fe3+~e-,電子守恒得到NaClO3~6Fe2+~6e-,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:6,
故答案為:1:6.

點評 本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和過程分析,主要是電解原理理解、氧化還原反應(yīng)離子方程式書寫、電子守恒計算等知識點的應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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19.下列關(guān)于的說法正確的是( 。
A.最多只有4個C原子共平面B.除苯環(huán)外的C原子共直線
C.所有C原子可能共平面D.最多只有3個C原子共直線

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20.如圖是某些化學(xué)鍵的鍵能,
化學(xué)鍵H-HO=OH-O
鍵能(KJ/mol)436496463
對于反應(yīng):2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=a KJ/mol,a的值為( 。
A.242B.-242C.484D.-484

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17.為減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量,研究機動車尾氣中CO、NOx及CxHy的排放量意義重大(注CxHy為可燃燒的有機物).機動車尾氣污染物的含量與空/燃比 (空氣與燃油氣的體積比)的變化關(guān)系示意圖如圖所示,則下列說法不正確的是( 。
A.空/燃比的增大使氧氣的濃度增大,因而CO、CxHy的含量會慢慢變小
B.當(dāng)空/燃比達到15后由于燃油氣含量減少,燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少,環(huán)境溫度降低,故NOx減少
C.空/燃比的增大,燃燒產(chǎn)生的高溫及火花塞放電能促使空氣中的氮氣與氧氣直接生成NO2
D.在機動車尾氣出口處使用催化劑能將CO、NOx轉(zhuǎn)化為無害的N2和CO2

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4.2011年9月29日我國成功發(fā)射的“天宮一號”飛行器的外殼覆蓋了一種新型結(jié)構(gòu)陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,該陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫的氮氣流中通過如下反應(yīng)制得:
SiO2+C+N2$\stackrel{高溫}{→}$Si3N4+CO
該反應(yīng)變化過程中的能量變化如圖所示.回答以下問題.
(1)上述反應(yīng)中的還原劑是C,其還原產(chǎn)物是Si3N4
(2)該反應(yīng)放熱(填“吸熱”或“放熱”),反應(yīng)熱△H<0(填“>”、“<”或“=”).

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14.苯甲酸(M)可用于抗真菌及消毒防腐,其存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
下列說法正確的是(  )
A.濃硫酸加熱的條件下,1mol M與1mol CH3CH2OH混合,可生成1mol
B.等質(zhì)量的M、N、W分別在氧氣中完全燃燒,W的耗氧量最大
C.N的一氯代物有3種同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))
D.W分子中所有碳原子一定共面

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1.下列關(guān)于原電池的說法錯誤的是( 。
A.①、②裝置都能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.②中的硫酸根離子向負極移動
C.②中的電子軸Zn經(jīng)過導(dǎo)線流向Cu
D.②中銅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H++2e-=2H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

18.某有機化合物只含碳、氫、氧三種元素.只含一個氧原子,且氧的質(zhì)量分數(shù)為27.59% 其完全燃燒時產(chǎn)生等物質(zhì)的量的CO2和H2O,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
(1)寫出該分子結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2CHO
(2)寫出該銀鏡反應(yīng)CH3CH2CHO+2Ag(NH32OH$\stackrel{水浴}{→}$CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(3)116克該有機化合物與銀氨溶液最多生成432  克銀
(4)寫出一種其同分異構(gòu)體(要含羥基且無雙鍵)的結(jié)構(gòu)簡式

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10.工業(yè)上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質(zhì)),并用來生產(chǎn)Zn(NO32•6H2O晶體,其工藝流程為:

有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如表:
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開始沉淀的pH3.31.56.54.25.4
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(2)上述工藝流程中多處涉及“過濾”,過濾時洗滌沉淀的操作是沿著玻璃棒向過濾器注入蒸餾水浸沒沉淀,水自然流下,重復(fù)2~3次.
(3)在“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,應(yīng)控制溶液的pH范圍為5.2~5.4.調(diào)節(jié)pH所用X可以選用AB.
A.ZnO         B.ZnCO3      C.H2SO4      D.HNO3
檢驗Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是靜置片刻,取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe3+沉淀完全.
(4)加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+.“操作A”的名稱是冷卻結(jié)晶.

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同步練習(xí)冊答案