• 无机非金属材料的主角——硅
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1 填空题

化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质,为了保护环境,化学实验室里的废液必须经处理后才能排放.某化学实验室里的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,实验室设计了下列方案对废液进行处理:

(1)废液经操作①得到的沉淀中含有的金属单质是______

(2)在操作②中所观察到的实验现象是______

(3)操作③中所发生反应的离子方程式为______

1 简答题

七铝十二钙(12CaO•7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:

(1)锻粉主要含MgO和______,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,或滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol•L-1,则溶液pH大于______(Mg(OH)2的Ksp=5×10-12);该工艺中不能用(NH42SO4代替NH4NO3,原因是______

(2)滤液Ⅰ中阴离子有______(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2,会生成______,从而导致CaCO3产率降低.

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为______

(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为______

(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为______

1 简答题

镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:

已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+

②某温度下一些金属氢氧化物的Kap及沉淀析出的理论pH如下表所示:

回答下列问题:

(1)根据上表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ______和沉淀Ⅲ______(填化学式),则pH1______ pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用______

A.pH试纸B.石蕊指示剂    C.pH计

(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,则③的化学方程式是______.第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有______.若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因____________

(3)④中阳极反应产生的气体E为______,验证该气体的试剂为______

(4)试写出⑥的离子方程式______

1 简答题

处理照相胶片的废液中含有大量的NO3-、Ag+、Zn2+、Fe2+,对环境造成严重污染.某同学利用所学化学知识,从上述废液中回收得到贵重金属银,并得到副产品FeSO4•7H2O,不但保护了环境,而且给社会创造了可观的经济效益.其设计的操作流程如下:

请回答:

(1)操作I的名称是______,物质X的化学式是______,固体B化学式是______,晶体E的化学式是______

(2)写出加过量X后发生反应的离子方程式______

1 填空题

高纯度氧化铝有广泛的用途,某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝:

根据上述流程图填空:

(1)“除杂”操作是加入过氧化氢后,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+.请写出在除去Fe2+离子的过程中,发生的主要反应的离子方程式______

(2)通常条件下Ksp〔Fe(OH)3〕=4.0×10-38,除杂后溶液中c(Fe3+)约为______

(3)配制硫酸铝溶液时,需用硫酸酸化,酸化的目的是______

(4)“结晶”这步操作中,母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体(含结晶水).母液不能蒸干的原因是______

(5)“分离”操作的名称是______  (填字母代号).A.蒸馏       B.分液       C.过滤

(6)铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO42•12H2O,在0.1mol/L铵明矾的水溶液中,离子浓度最大的离子是______,离子浓度最小的离子是______

1 简答题

锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的.因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂.某回收工艺流程如下:

(1)上述工艺回收到的产物有Al(OH)3______

(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全,对拆解环境的要求是______

(3)酸浸时反应的化学方程式为______.如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是______

(4)生成Li2CO3的化学反应方程式为______.已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,所以在浓缩结晶后要______过滤.

1 简答题

某工厂的酸性废水中含有大量的Fe3+、Cu2+、SO42-和少量Na+.为了减少污染并变废为宝,工程师们设计了如下流程,回收铜和绿矾.

(1)工业废水中加入试剂A后,反应的离子方程式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu、Fe+2H+═Fe2++H2↑、______

(2)试剂B是______

(3)①~③中均涉及的实验操作是______

(4)可用绿矾消除工业废水中+6价铬(Cr2O72-)的污染,使之转化为Cr3+,若处理1t废水(含Cr2O72- 10-3 mol/kg),则需加入绿矾的质量至少为______

1 简答题

锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下

(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为______

(2)第③步反应的离子方程式是______

(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有______.若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:____________

(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1g第③步反应中加入20.0mL3.0mol•L-1的H2SO4溶液.定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有______Na2CO3参加了反应.

1 简答题

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理.

(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水,会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体).除去NO2¯离子的离子方程式为______

(2)某工厂对制革工业污泥中Cr3+回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:

①实验室用18.4mol/L的浓硫酸配制250mL 4.8mol/L的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需______

②酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是______(答2点).

③加入H2O2的作用是______

④钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是______(选填:Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).

(3)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3.腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L,请参照上表给出的数据和提供的试剂(可能用到的试剂:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu),简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①______;②______;③过滤.

1 简答题

利用某地的闪锌矿(主要成分为ZnS,其杂志主要为铁、铜元素等)冶炼纯锌的传统工艺如下:

注:锌、铁、铜的沸点依次为1180k,2862k,1800k.

(1)高温煅烧时,若氧气足量,则ZnS发生的化学反应方程式为______

(2)工业生产中方案1由锌熔体获得粗锌的操作为______(填:“蒸馏”、“分馏”或“干馏”);

(3)方案2中固相2的成分为______,液相1所含金属阻离子为:______

(4)方案2中从液相1获取粗锌的过程中可用加入单质______除掉其他杂志,对比两种方案,方案2的优点是______

下一知识点 : 富集在海水中的元素——氯
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