無機化工流程綜合分析（解析版）

①過量的酸多消耗后續(xù)調(diào)節(jié)pH所加的堿性試劑(焙燒)11等(或還原劑)其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去]2+2+pH控制丙酮等)22HCO3)或失去結(jié)用CCl4萃取溴水中的Br2。11難溶于水；Ag+可以和SO-形成[Ag(SO3)2]3-。①加入NaNO3的作用。②固體B含有?！?N2H4·H2O=N2↑+H2O+□+□+□NH3↑(3)用Na2SO333(2)AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]Cl+2H2O4[Ag(NH3)2]++N2H4·H2O=N2↑+H2O+4Ag↓+4NH+4NH3↑低亞硫酸鈉既是銀的配合劑也是還原劑，會將Ag+還原為Ag2[Ag(SO3)2]3-+HCHO+3OH-=2Ag↓+4SO-+HCOO-+2H2O·H2O=[Ag(NH3)2]Cl+2H2O；)2]++N2H4·H2O=N2↑+H2O+4Ag↓+4NH+4NH3↑;3)2]3-+HCHO+3OH-=2Ag↓+4SO-+HCOO-+2H2O。442223PO產(chǎn)率的影響如下表。-R-CH2CH3-CH2CH2CH3-CH2CH2CH2CH33PO產(chǎn)率/%2+3+3+的沉淀率隨pH的變2i．H3PO4+3NH3=NH43PO4-3。5523PO4+Sc(NO3)3=ScPO4↓+3O43+3O22Sc2O3+12CO2214s2；2O4O4O4 8 23366Fe2+Fe3+Zn2+Ga3+Cu2+濃度/mol?L-1--2-3開始沉淀pH完全沉淀pHa(a>5.5)萃取率/%00≤10-5mol?L-1時即認為沉淀完2Fe2O43發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Fe2O43+12H2SO4=Ga2SO43+3Fe2SO43+12H2O2a-16mol?L-1在酸浸中循環(huán)利用O2和H2SO4變速變速降3++4OH-=[GaOH4[-[GaOH4[-+3e-=Ga+4OH-3+77Fe2O43+12H2SO4=Ga2SO43+3Fe2SO43+12H2O；10-9.5)2=2.2式為Ga3++4OH-=[GaOH4[-；若通過電解物質(zhì)B的溶液可以得到單質(zhì)Ga，則子產(chǎn)生Ga，電極反應(yīng)式為[GaOH4[-+3e-=Ga+4OH-。 2FeOH3AlOH3MgOH2MnOH2MgF2MnF2CaF2Ksp-39-33-12-14-11-8-l188==4FeS2+Fe2O3+6H+=2S+3Fe2++3H2O32MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+2硫酸酸浸，F(xiàn)eS2與MnO2發(fā)生反應(yīng)：2FeS2+3MnO2+12H+=4S+3Mn2++2Fe3++6H2O，F(xiàn)eS2與Fe2O3發(fā)(為微溶物)，加入過氧化氫將Fe2+化為Fe3+，加入氨水2+2+Mn2+氧化為MnO2。4+6H+=2S+3Fe2++3H2O；一定已完全沉淀，當(dāng)cAl3+=10-5mol/L時，cOH-=3c+=31.0-33=10-，cH+=c-==10-，pH=-lgcH+==4.67；2++MnF2=CaF2+Mn2+，平衡常數(shù)K==cMn2+c2F-cCa2+c2F-=KspMnF2KspCaF2= -8-11反應(yīng)的離子方程式為：2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+；-4-4g=NANANA=cm。NA=cm。3aNA52-599已知：I．六價鉻[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡：Cr2O-+H2O?2CrO-+2H+II．室溫下相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下：BaCrO4Ksp-5-10-10反應(yīng)60min，得到Cr(VI)去除率隨預(yù)調(diào)pH變化如圖。與預(yù)調(diào)pH=6相比，pH=7時Cr(VI)的去除率顯(4)溶液2需處理至Ba2+含量達標后方可排放?？捎萌缦路椒y定廢水中Ba2+含量。2+-1HCl標準溶液滴定至CrO-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O-，消耗HCl標準溶液的體積為2CrO4-1HCl標準【答案】(1)2CN-+5ClO-+1H2O=2HCO+1N2↑+5Cl-ClO-氧化CN-，使c(CN-)降低，平衡2-?Ni2++4CN-正向移動，c(Ni2+)增大，利于生成Ni(OH)2沉淀降低，平衡Cr2O-+H2O?2CrO-+2H+正向移動，c(CrO-)增大，生成BaCrO4沉淀量增大Ba2+的量，使更多的Ba2+與CrO-反應(yīng)生成BaCrO4沉淀(3)2BaCrO4+2H++2SO-=2BaSO4+Cr2O-+H2O(4)保證廢水中Ba2+沉淀完全2-轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀；繼續(xù)加入BaCl2.2H2O，生成主要沉淀為BaCrO4沉淀和Cr2O-。程式：2CN-+5ClO-+1H2O=2HCO+1N2↑+5Cl-；2-?Ni2++4CN-正向移動，c(Ni2+)增大，利于生成降低，平衡Cr2O-+H2O?2CrO-+2H+正向移動，c(CrO-)增大，生成了沉淀SO-消耗的Ba2+的量，使更多的Ba2+與CrO-反應(yīng)生成BaCrO4沉淀；[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡：Cr2O-+H2O?2CrO-+2H+，則酸性增加，使BaCrO4沉淀溶解平衡移動，離子方程式：2BaCrO4+2H++2SO-=2BaSO4+Cr2O-+H2O②根據(jù)離子方程式：Cr2O-+H2O?2CrO-+2H+，n(H+)～n(CrO-)～n(Ba2+)，步驟2消耗的HCl是與全部的Na2CrO4標準溶液反應(yīng)，步驟1消耗的HCl是CrO-與全部Ba2+反應(yīng)后剩余的CrO-所需量，兩者的差值即與全部Ba2+反應(yīng)需要的Na2CrO4；n(H+)=n(CrO-)=n(Ba2+)=(c-b)×10-3L×0.1mol·L-2+)=137 (3)6Fe3++Bi2S3+12Cl-=2[BiCl6]3-+3S+6Fe2+(5)Ksp(Bi2S3)很小，Bi3+與Cl-形成配位鍵，H+與S2-結(jié)合生成H2S氣體逸出，兩個因素共同作用促使Bi2(6)3正極[BiCl6]3-+3e-=Bi+6Cl-+12Cl-=2[BiCl6]3-+3S+6Fe2+；很小，Bi3+與Cl-形成配位鍵，H+與S2-結(jié)合生成H2S氣(6)①Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，當(dāng)c(Fe3+)=10-5mol/L，c(OH-)=3=10-11mol/L，則pH=3；連，M電極的反應(yīng)式為[BiCl6]3-+3e-=Bi+6Cl-。77A.鐵粉B.氫氣C.硫化鈉4+2SO2+4H2O=Te↓+2H2SO4+4HCl+4HCl；2+的還原效果不88-11；Fe3+Cu2+Zn2+Fe2+Ni2+Ca2+開始沉淀的pH完全沉淀的pH 。A.1.5B.4.0C.6.3D.6.92++2NiOH2+H2O2=2FeOH3+2Ni2+B最大，則鍵角：SiH4>PH3>H2S；O2將Fe2+離子氧化成Fe3+，NiOH2調(diào)節(jié)pH值使Fe3+轉(zhuǎn)化成FeOH3，總反應(yīng)的離子2++2NiOH2+H2O2=2FeOH3+2Ni2+；調(diào)節(jié)pH的目的是沉鐵，但不能鋅離子、鎳離子沉2++NiF2=CaF2+Ni2+，cCa2+由1.0×10-3mol?L-1減小到1.0×10-5mol-13L10-3mol10-5mol-1993+3+③BiCl3在pH=1時開始水解，pH≥3時BiCl3幾乎完全水解為白色的BiOCl沉淀。④常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：Fe3+Fe2+Cu2+ 。2SiO22S3+ClO+6H+=2Bi3++Cl-+3H2O+3S3~4.7+2+2+2BiOCl+2NH4HCO3=(BiO)2CO3+CO2↑+2NH4Cl+H2O2(3)“酸浸”步驟中發(fā)生的最主要的氧化還原反應(yīng)是將Bi2S3轉(zhuǎn)化為Bi3+，離子方程式為Bi2S3+ClO+6H+=2Bi3++Cl-+3H2O+3S；“調(diào)pH”步驟中加入Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH是為了BiCl3水解完全，而Fe2+、Cu2+不沉淀，因此pH合理范2+2+；向BiOCl沉淀加入碳酸氫銨將BiOCl轉(zhuǎn)化為(BiO)2CO3同時生成CO2和NH4Cl，化學(xué)方程式為2BiOCl+2NH4HCO3=(BiO)2CO3+CO2↑+2NH4Cl+H2O。 及少量Al2O3、SiO2)制備BiVO4的工藝流程如下：Ⅱ.0.1mol?L-1BiNO33溶液的pH=1.0反萃?、?VO2++2HR有機層萃VOR2有機層+2H+AlOH3+OH-=[AlOH4[-K=100.63；離子濃度≤10-5mol/L時沉淀完全)(4)生成BiVO4的化學(xué)方程式為，實驗測得溶液pH、溫度和BiNO33溶液濃度對生成BiVO4的粒3和H2SiO3，8.37(2)2VO+SO-+6H+=2VO2++SO-+3H2OO+NH4VO3+Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3pH=6，80℃,濃度為1.0mol?L-13和H2SiO3；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K== 10-5mol/Lc(OH-)=100.63)=10-5.63)=10-8.372+，相應(yīng)的方程式為：2VO+SO-+6H+=2VO2++SO-+3H2O；(4)根據(jù)流程可知，生成BiVO4的化學(xué)方程式為H2O+NH4VO3+Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3； 23+等離子。3++TBP?CeTBP4++F-?！盀V液A”中加入有機物TBP后的分離方法是，“有機層B”中4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H++2TBP酸浸-3+轉(zhuǎn)化成Ce3+，加入NaOH3+子方程式為2CeTBP4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H++2TBP；則cH+=c-≤..mol?L-1=1.0×10-9mol?L-1，此時溶液pH≥9；NaClO+2CeOH3+H2O=2CeOH4+NaCl，NaClO為氧化劑2)?[PbCl4[2-(aq)ΔH>0ii.PbCl2Ksp-5-14-15I．FeS+2H+Fe2++H2S↑III．(浸出PbO的離子方程式)②I生成的Fe2+作II的催化劑使浸出速率增大，其催化過程可表示為：將PbO溶于NaOH溶液可制備NaHPbO2，反應(yīng)：PbO+OH-=HPbO。制備高純鉛的原電池原理示意圖②電池的總反應(yīng)的離子方程式是。【答案】(1)PbO+2H++4Cl-[PbCl4[2-+H2O2Fe3++PbS+4Cl-2Fe2++[PbCl4[2-+S趁熱2(4)正極HPbO+H2=Pb+OH-+H2ONaOH可循環(huán)使用，制備高純鉛的過程中獲得電能;②I生成的Fe2+作II的催化劑使浸出速率增大，其催化過程可表示為：i.,第ii步反應(yīng)中有Fe2+生成，說明PbS和Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)達到Fe2+和[PbCl4[2-，根據(jù)得失電子守恒;2方程式為：HCO+PbCl2=PbCO3+2Cl-+H+，c(H+)增大，溶液的pH減小；≈c(Cl-)32+)=34-2mol/L=1.6×10-2mol/L，c(OH-)==mol/L=10-6.5mol/L，c(H+)=mol/L=10-7.5mol/L，pH=7.5。②由圖可知，HPbO在正極得到電子生成Pb，電極方程式為：HPbO+e-+H2O=Pb++3OH-，H2在負極失去電子生成H2O，電極方程式為：H2-2e-+2OH-=2H2O，則電池的總反應(yīng)的離子方程式是HPbO+H2=Pb+OH-+H2O；2O3MnSZnSKsp-13-18-24-28-29-362+態(tài)核外電子能級共個。+Cu2+aq=[CuNH34[2+aqK=1013，則[CuNH34[2+aq+S2-aq=CuSs+4NH3aq的化學(xué)平衡常數(shù)K1為。xOHyCO3z。xOHyCO3z的化學(xué)式為。?H2O+2HCO=[ZnNH34[2++2CO-+5H2O222OH2CO3(6)H2+[ZnOH4[2-—Zn+2H2O+2OH-zxy鋅、碳酸銨和水，反應(yīng)的離子方程式為ZnO+4NH3?H2O+2HCO=[ZnNH34[2++2CO-+5H2O(4)由方程式可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=== xOHyCO3z的化學(xué)式為Zn2OH2CO3；+[ZnOH4[2-Zn+2H2O+2OH-。3CdO和MnCO3)制備ZnSO4?H2O流程Zn2+Fe2+Fe3+Cd2+Mg2+Mn2+Al3+開始沉淀pH沉淀完全pH 。(2)加入KMnO4溶液后過濾可以得到FeOH3和MnOOH2兩種沉淀，F(xiàn)e2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。ZnSO4O+3Fe2++MnO=MnOOH2↓+3FeOH3↓+5H+1.0×10-10.4Cd電極33、244FeOH3(2)加入KMnO4溶液后過濾可以得到FeOH3和MnOOH2兩種沉淀，F(xiàn)e2+被高錳酸鉀氧化為FeOH3，高錳酸根離子被還原為MnOOH2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為8H2O+3Fe2++MnO=MnOOH2↓2c-21-21A-212O3-會腐蝕陽極而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r加入Cu和①充電過程中ZnS到LixZnyS的電極方程式為(x和y用具體數(shù)字表示)。②若Li2S的晶胞參數(shù)為anm，則EF間的距離為42++O2+4H2O=2Fe2O3+8H+2++NO+2H+=Co3++NO↑+H2OCu+Cu2++2Cl-?2CuCl，此反應(yīng)的平(7)4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li1.5Zn0.25Sa22子方程式為4Fe2++O2+4H2O=2Fe2O3+8H+；(5)根據(jù)信息NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，故離子反應(yīng)方程式為Co2++NO+2H+=Co3++NO↑+H2O；(6)①Cu+Cu2+?2Cu+K=7.6×10故ZnS負極充電時得電子有Zn生成，故充電時的電極反應(yīng)為4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li1.5Zn0.25S。② 2+2+2nm=anm。②不使用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的原因是。放FeSO4溶液和CH3COONa-Na2HPO4混合液。)2++2HPO-+2CH3COO-+8H2O=Fe3PO42?8H2O↓+2CH3COOHNaOH堿性強，容易造成局部pH過高，生成FeOH2等雜質(zhì)向三頸燒瓶中滴加CH3COONa-Na2HPO4混合溶液再向2++2HPO-+2CH3COO-+8H2O=Fe3PO42?8H2O↓+2CH3COOH；②不使用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的原因是NaOH堿性強，容易造成局部pH過高，生成Fe(OH)2等雜質(zhì)；-3L-1=3.000-4mol-3mol100%=80.00%。 (s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)ΔH1=akJ?mol-1(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s)的ΔH=kJ?mol-1。-(aq 22MnWO4+O2+2Na2CO32MnO2+2Na2WO4+2CO2(3)將HAsO-氧化為HAsO-(4)>>273+H2OWO2OH242MnWO4與氫氧化鈉反應(yīng)生成二氧化錳和鎢酸鈉，化學(xué)方程式為2MnWO4+O2+2Na2CO3———2MnO2+2Na2WO4+2CO2；O2的作用是將HAsO-氧化為HAsO-；應(yīng)ΔH>0；進行中，v正>v逆；3H2g+WO3s?Ws+3H2Og3x3-x0xx,=25%，x=，其化學(xué)方程式為WO3+H2OWO2OH2；(s)+Al2O3(s)ΔH==kJ/mol；2 -)=0.1mol/L，即pOH=1，pH=13。該工藝條件下，相關(guān)金屬離子[c0Mn+=0.1mol?L-1[形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表：Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH沉淀完全的pH(已知pKsp=-lgKsp) NA2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O2+沉淀不完全2++CONH22+2H2OMnCO3↓+2NHNA2c-21+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；33，由表中數(shù)據(jù)知pH在4.7時，Al3+和Fe3+沉淀完全，H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，使MgF2(s)?Mg2++2F-平衡向右移動，導(dǎo)致鎂離子沉淀不完全；2+開始沉淀的pH為8.1，即溶液中c(H+)=10-8.1mol/L，則溶液中c(OH-)=10-53Mn2++CO(NH2)2+2H2OMnCO3↓+2NH； 2 6 NA2c-212+3+3+；-38-5；ZrCl4FeCl3CrCl3FeCl2CrCl2沸點/℃3+=mol?L-1。②FeCl3沸點遠低于CrCl3的可能原因為。3A.C.B.D.2++2TBP+2NO+2Cl-+2H+=Zr(NO3)2Cl2?2TBP+H2O-23(4)2C+2Cl2+ZrO2—ZrCl4+2CO(5)把FeCl3還原為FeCl2，避免升華時ZrCl4含有FeCl3雜質(zhì)FeCl3是分子晶體，CrC3+2轉(zhuǎn)化