廢舊硬質合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質鐵,利用電解法可回收WC和Co,工藝流程簡圖如下:
(1)電解時廢舊刀具做陽極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液,陰極主要的電極反應為 ;
(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是Fe(OH)3,回收的洗滌液代替水配制電解液,目的是回收利用其中的 ;
(3)溶液I的主要成分是NH4Cl,洗滌CoC2O4不充分對最終產品純度并無明顯影響,但焙燒時會造成環境污染,原因是 ;
(4)將Co2O3還原成Co粉的化學方程式為 。
(1)2H++2e-=H2↑
(2)Fe(OH)3 Co2+
(3) NH4C,焙燒時NH4Cl分解放出NH3和HCl氣體
(4)3H2+Co2O32Co+3H2O
解析(1)電解時陰極得到電子,由于HCl是電解質溶液,所以陰極是氫離子放電生成氫氣,電極反應式是2H++2e-=H2↑;
(2)電解時陽極是鐵失去電子,生成亞鐵離子,然后加入雙氧水將亞鐵離子氧化生成鐵離子,在加入氨水則生成氫氧化鐵沉淀,即凈化步驟所得濾餅的主要成分是Fe(OH)3;回收的洗滌液中含有Co2+。
(3)由于電解質溶液是鹽酸,在反應過程中加入了氨水和草酸銨,所以過濾后溶液I的主要成分是NH4Cl;洗滌CoC2O4不充分,會附著氯化銨,在煅燒是氯化銨分解生成氨氣和氯化氫,從而造成環境污染。
(4)氫氣還原Co2O3生成CO粉的同時,還有水生成,反應的化學方程式是
3H2+Co2O32Co+3H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
【化學—選修2:化學與技術】(15分)
化學是人類進步的關鍵,化學為人類的生產、生活提供了物質保證。
Ⅰ.氮的化合物是重要的化工產品。其生產方法也在逐漸改進中,各國科學家均在為提高其產量,降低能耗做各種有益的探究。
(1)25℃時合成氨反應熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)==2NH3(g),ΔH="-92.4kJ/mol" 。在該溫度時,取1molN2和3molH2放在密閉容器中,在催化劑存在下進行反應,測得反應放出的熱量總是小于92.4kJ。其原因是_________________________________。
(2)近年有人將電磁場直接加在氮氣與氫氣反應的容器內,在較低的溫度和壓強條件下合成氨,獲得了較好的產率。從化學反應本質角度分析,電磁場對合成氨反應的作用是 ;與傳統的合成氨的方法比較,該方法的優點是 。
Ⅱ.(3)鹵水中蘊含著豐富的鎂資源,經轉化后可獲得MgCl2粗產品。從鹵水中提取鎂的步驟為:
a.將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰,并將石灰制成石灰乳;
b.將石灰乳加入到海水沉淀池中經過濾得到Mg(OH)2沉淀;
c.在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液,再經蒸發結晶得到MgCl2·6H2O;
d.將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2;
e.電解熔融的氯化鎂可得到Mg。
①步驟d中的“一定條件”指的是 。
②有同學認為:步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,這樣可簡化實驗步驟,你同意該同學的想法嗎?為什么?
(4) 鈾是核反應最重要的燃料,已經研制成功一種螫合型離子交換樹脂,它專門吸附海水中 的U4+,而不吸附其他元素。其反應原理為 (樹脂用HR代替),發生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液,其反應原理為: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
海洋是資源的寶庫,海水中幾乎存在所有的天然元素。海洋資源化學就是研究從海洋中提取化學物質的學科,除了研究從海洋中提取常量元素外,還研究從海洋中提取微量元素(濃度小于1mg/L)。
(1)海洋中含量最高的鹵素元素在周期表中的位置為 ;與其同周期相鄰且單質為固體的元素原子的核外電子排布式為 。
(2)海洋中元素含量位于前列的元素有氧、氯、鈉、鎂、硫,其離子半徑從大到小的順序為 (用離子符號表示),其中形成的化合物中能發生潮解的是 (用電子式表示)。
(3)微量元素鈹在海水中主要以Be(OH)+形式存在,其性質與鋁元素相似,目前是從綠寶石(主要成分為鈹鋁硅酸鹽Be3Al2Si6O18)中提取,由于鈹是航空、電子、汽車等工業不可替代的戰略金屬材料,因此海水提鈹會成為海洋資源化學新的研究方向。請寫出:
①鈹鋁硅酸鹽的氧化物形式的化學式: 。
②Be(OH)+與強堿溶液反應的離子方程式: 。
(4)下列從海洋中提取或提純物質的生產或實驗流程中,不合理的是 (選填編號)。
a.海水提溴:海水濃縮溴蒸氣
液溴
b.海水提鎂:海灘貝殼石灰乳
MgO
鎂
c.海帶提碘:海帶灼燒濾液
含碘有機溶液
碘晶體
d.海鹽提純:海鹽精鹽
濾液
食鹽晶體
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
下列關于化學與生產、生活的認識錯誤的是
A.可利用廢油脂制肥皂 |
B.水玻璃可用于制造木材防火劑 |
C.煤經氣化和液化的物理變化可變為清潔燃料 |
D.鐵或鋁制成的槽車可以密封貯運濃硫酸或濃硝酸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)
LiPF6是鋰離子電池中廣泛應用的電解質。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應制備LiPF6,其流程如下:
已知:HCl的沸點是-85.0 ℃,HF的沸點是19.5 ℃。
(1)第①步反應中無水HF的作用是 、 。反應設備不能用玻璃材質的原因是 (用化學方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的 溶液沖洗。
(2)該流程需在無水條件下進行,第③步反應中PCl5極易水解,其產物為兩種酸,寫出PCl5水解的化學方程式: 。
(3)第④步分離采用的方法是 ;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是 。
(4)LiPF6產品中通;煊猩倭縇iF。取樣品wg。測得Li的物質的量為nmol,則該樣品中LiPF6的物質的量為 mol(用含有w、n的代數式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鋯產業是極有發展潛力及前景的新興產業,鋯(Zr)元素是核反應堆燃料棒的包裹材料,二氧化鋯(ZrO2)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國有豐富的鋯英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質,生產鋯流程之一如下:
試回答下列問題:
(1)寫出上述流程中高溫氣化的反應方程式(碳轉化成CO): ;
(2)寫出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反應方程式 ;
(3)關于二氧化鋯納米陶瓷和鋯合金的說法不正確的是 (單選)。
A.二氧化鋯納米陶瓷是新型無機非金屬材料 |
B.1納米=10-10米 |
C.鋯合金的硬度比純鋯要高 |
D.日本福島核電站的爆炸可能是由鋯合金在高溫下與水蒸氣反應產生的氫氣爆炸引起 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強的氧化性,是一種比氯氣更好的凈水消毒劑。工業上可以通過次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉,生產過程如下,回答下列問題:
(1)氯氣作凈水消毒劑是因為它溶于水生成了________,它有強的氧化性,能殺菌消毒。
(2)步驟②反應的離子方程式是 。
(3)從溶液Ⅰ中分離出Na2FeO4后,還有副產品Na2SO4、NaCl,則步驟③中反應的離子方程式為 。
(4)將一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同),溶液中Na2FeO4濃度變化如圖曲線Ⅰ、Ⅱ所示,試推測曲線II比曲線I對應的污水pH________(填“高”或“低”)。
(5)通過計算得知Na2FeO4的消毒效率(以單位質量得到的電子數表示)約是氯氣的_____倍
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鉻酸鉛俗稱鉻黃,不溶于水。廣泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工業。實驗室模擬工業上用鉻污泥(含有Cr2O3、Fe2O3、A12O3、SiO2等)制備鉻黃的工藝流程如下:
(1)將鉻污泥粉碎的目的是 ,操作a的名稱為 ;
(2)廢渣的主要成分是A1(OH)3和Fe(OH)3。已知25℃時,A1(OH)3的Ksp=1.3×10-33,則該溫度下反應Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡常數為 (保留兩位有效數字);
(3)寫出加入30%H2O2過程中發生的離子反應方程式: ;
(4)實驗室洗滌鉻黃沉淀的方法: ;
(5)寫出濃鹽酸與A12O3反應的離子方程式: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
某復合材料是以人工碳纖維為增強體、金屬鈦為基體復合而成的。估計這種材料具有的性質或用途是( )。
①耐高溫;②不耐熱;③導電、導熱;④不導電、不導熱;⑤可用于飛機機翼;⑥可用于導彈的殼體
A.①③⑤⑥ | B.②③⑤⑥ |
C.②③④ | D.③④⑤ |
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