工艺流程
1.(16分)工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾(CuSO4•5H2O)。该废料中各种成份含量如下:Cu和CuO约占87%,其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物,还有少量的难 溶物质。工艺流程为:
①将含铜废料研成粉末
②加过量热碱溶液,过滤
③滤渣用水洗至pH=7
④加稍过 量稀硫酸,加热条件下通空气搅拌至固体基本溶解
⑧分离得到胆矾晶体
⑦再将滤液用硫酸调节pH=2~3 ⑥调节pH=5.2沉降1小时之后过滤
⑤再加H2O2于80℃保温半小时
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)2
pH 5.2 3.1 6.7 9.4 9.7
回答:
(1)步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状?
。
(2)步骤②中的离子方程式(写出2个即可):
、 。
步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式: 。
(3)步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是 (填序号);
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Cu(OH)2 E.MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式 。
(4)步骤⑦中用硫酸调节pH=2~3的原因是 。
步骤⑧的分离方法是
2.铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。
已知:① NaFeO2遇水强烈水解。
②2CrO42- + 2H+ Cr2O72-+ H2O
请回答:
(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是 。
(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是
。
(3)滤渣1为红褐色的固体,滤渣1的成分是(填名称)______________ ,滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,还含有(填化学式) 。
(4)利用滤渣2,可制得两种氧化物,其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属,该电解反应的化学方程式是 。
(5)写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是 。
(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:
加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
3.菱锰矿的主要成分是碳酸锰,还含有Fe2O3、FeO、CaO、MgO等成分。某化工厂用废盐酸(质量分数约为20%)与菱锰矿制备MnCl2.4H2O(106℃时失去一分子结晶水,198℃时失去全部结晶水),部分工艺流程如下:
(1)盐酸与菱锰矿中碳酸锰反应的化学方程式为
(2)酸浸取时,浸出时间对浸出率的影响如右图所示,工业
采用的浸取时间是60min,其可能的原因
是 。
(3)图中“净化剂X” 可能是 。