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1、专题六无机化工流程题第7章物质在水溶液中的行为主讲人：下一页下一页上一页上一页试试题题通通常常以以某某矿矿石石为为原原料料制制备备某某物物质质或或以以废废渣渣、废废液液提提取取某某物物质质为为背背景景，呈呈现现化化工工生生产产流流程程图图，进进行行命命题题设设计计，综综合合考考查查元元素素化化合合物物知知识识、氧氧化化还还原原反反应应方方程程式式的的书书写写、反反应应条条件件的的控控制制与与选选择择、产产率率的的计计算算、Ksp的的应应用用、绿绿色色化化学学思思想想的的体体现现等等，题题目目综综合合性性强强，难难度度大大，旨旨在在考考查查考考生生提提取取信息信息，迁移应用的逻辑思维能力。题目的
2、设计图解如下迁移应用的逻辑思维能力。题目的设计图解如下：下一页下一页上一页上一页类型一物质制备类化工流程题类型一物质制备类化工流程题1核心反应核心反应陌生方程式的书写陌生方程式的书写关注箭头的指向：箭头指入关注箭头的指向：箭头指入反应物反应物，箭头指出箭头指出生成物。生成物。(1)氧化还原反应：熟练应用氧化还原反应规律氧化还原反应：熟练应用氧化还原反应规律，判断生成物并配平。判断生成物并配平。(2)非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际情况判断生成物。非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际情况判断生成物。下一页下一页上一页上一页2原料预处理的六种常用原料预处理的六种常用方法方法方法方法目的目的
3、研磨研磨减小固体的颗粒度减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积增大固体与液体或气体间的接触面积，增大反应速率增大反应速率水浸水浸与水接触反应或溶解与水接触反应或溶解酸浸酸浸与酸接触反应或溶解与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液使可溶性金属离子进入溶液，不溶物不溶物通过过滤除去通过过滤除去下一页下一页上一页上一页方法方法目的目的碱浸碱浸除去油污除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧煅烧
4、改变结构改变结构，使一些物质能溶解使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧并使一些杂质在高温下氧化、分解化、分解，如煅烧高岭土如煅烧高岭土下一页下一页上一页上一页3控制反应条件的六种常用方法控制反应条件的六种常用方法(1)调调节节溶溶液液的的pH。常常用用于于使使某某些些金金属属离离子子形形成成氢氢氧氧化化物物沉沉淀淀。调调节节pH所所需的物质一般应满足两点：需的物质一般应满足两点：能与能与H反应反应，使溶液使溶液pH变大。变大。不不引引入入新新杂杂质质，如如要要除除去去Cu2中中混混有有的的Fe3时时，可可加加入入CuO、Cu(OH)2或或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的等物质来调节
5、溶液的pH，不可加入不可加入NaOH溶液、氨水等。溶液、氨水等。(2)控控制制温温度度。根根据据需需要要升升温温或或降降温温，改改变变反反应应速速率率或或使使平平衡衡向向需需要要的的方方向向移动移动。下一页下一页上一页上一页(3)控制压强。改变速率控制压强。改变速率，影响平衡。影响平衡。(4)使用合适的催化剂。加快反应速率使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。缩短达到平衡所需要的时间。(5)趁热过滤。防止某物质降温时析出。趁热过滤。防止某物质降温时析出。(6)冰冰水水(或或有有机机溶溶剂剂)洗洗涤涤。洗洗去去晶晶体体表表面面的的杂杂质质离离子子，并并减减少少晶晶体体在在洗洗
6、涤涤过程中的溶解损耗过程中的溶解损耗。下一页下一页上一页上一页1(2021新新高高考考湖湖南南卷卷)Ce2(CO3)3可可用用于于催催化化剂剂载载体体及及功功能能材材料料的的制制备备。天天然然独独居居石石中中，铈铈(Ce)主主要要以以 CePOCePO4 4形形式式存存在在，还还含含有有 SiOSiO2 2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3nH2O的工艺流程如下的工艺流程如下：下一页下一页上一页上一页回答下列问题：回答下列问题：(1)铈的某种核素含有铈的某种核素含有58个质子和个质子和80个中子个中子，该核素的符号为该核素的
7、符号为_。下一页下一页上一页上一页(2)为提高为提高“水浸水浸”效率效率，可采取的措施有可采取的措施有_(至少写两条至少写两条)。解析：解析：为提高为提高“水浸水浸”效率效率，可采取搅拌、适当升高温度、研碎等措施可采取搅拌、适当升高温度、研碎等措施。答案答案：搅拌、适当升高温度搅拌、适当升高温度(合理即可合理即可)下一页下一页上一页上一页(3)滤渣滤渣的主要成分是的主要成分是_(填化学式填化学式)。解解析析：根根据据流流程程可可知知，滤滤渣渣为为SiO2、CaSO4，滤滤渣渣为为FePO4，滤滤渣渣为为Al(OH)3、Fe(OH)3。答案：答案：Al(OH)3、Fe(OH)3下一页下一页上一页
8、上一页(4)加入絮凝剂的目的是加入絮凝剂的目的是_。解解析析：加加入入絮絮凝凝剂剂的的目目的的是是使使悬悬浮浮粒粒子子聚聚集集变变大大，加加快快粒粒子子聚聚沉沉速速率率，以以便更快地形成沉淀便更快地形成沉淀。答案答案：促进胶体聚沉促进胶体聚沉，便于便于分离分离下一页下一页上一页上一页(5)“沉铈沉铈”过程中过程中，生成生成Ce2(CO3)3nH2O的离子方程式为的离子方程式为_，常常温温下下加加入入的的NH4HCO3溶溶液液呈呈_(填填“酸酸性性”“”“碱碱性性”或或“中中性性”)(已知：已知：NH3H2O的的Kb1.75105molL1，H2CO3的的Ka14.4107molL1，Ka24.
9、71011molL1)。下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页(6)滤滤渣渣 的的主主要要成成分分为为FePO4，在在高高温温条条件件下下，Li2CO3、葡葡萄萄糖糖(C6H12O6)和和 FePOFePO4 4可可制制备备电电极极材材料料LiFePO4，同同时时生生成成CO和和H2O，该该反反应应的化学方程式为的化学方程式为_。下一页下一页上一页上一页2(2020高高考考全全国国卷卷)钒钒具具有有广广泛泛用用途途。黏黏土土钒钒矿矿中中，钒钒以以3、4、5价价的的化化合合物物存存在在，还还包包括括钾钾、镁镁的的铝铝硅硅酸酸盐盐，以以及及SiO2、Fe3O4。采采用用以下工艺流程可由黏
10、土钒矿制备以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。下一页下一页上一页上一页该工艺条件下该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示如下表所示：金属离子金属离子Fe3Fe2Al3Mn2开始沉淀开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀完全沉淀pH3.29.04.710.1下一页下一页上一页上一页回答下列问题：回答下列问题：(1)“酸浸氧化酸浸氧化”需要加热需要加热，其原因是其原因是_。解解析析：“酸酸浸浸氧氧化化”中中温温度度较较低低时时，酸酸浸浸和和氧氧化化反反应应速速率率较较慢慢。为为了了加加快快酸浸和氧化反应速率酸浸和氧化反应速率，需
11、要加热需要加热。答案答案：加快酸浸和氧化反应速率加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全促进氧化完全)下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页(3)“中中和和沉沉淀淀”中中，钒钒水水解解并并沉沉淀淀为为V2O5xH2O，随随滤滤液液可可除除去去金金属属离离子子K、Mg2、Na、_，以及部分的以及部分的_。解解析析：根根据据表表格格中中数数据据可可知知，pH在在3.03.1时时，铁铁离离子子接接近近沉沉淀淀完完全全，少少量量铁铁离离子子随随滤滤液液除除去去，Al3部部分分沉沉淀淀，大大量量铝铝离离子子随随滤滤液液除除去去，K、Mg2、Na、Mn2随滤液随滤液除去。除去。答案：答案：Mn2Al
12、3和和Fe3下一页下一页上一页上一页(4)“沉沉淀淀转转溶溶”中中，V2O5xH2O转转化化为为钒钒酸酸盐盐溶溶解解。滤滤渣渣的的主主要要成成分分是是_。解解析析：在在pH13的的强强碱碱性性溶溶液液中中，V2O5xH2O转转化化为为钒钒酸酸盐盐而而溶溶解解，Al(OH)3转转化化为为NaAl(OH)4而而溶溶解解，Fe(OH)3不不溶溶，故故滤滤渣渣的的主主要要成成分分是是Fe(OH)3。答案：答案：Fe(OH)3下一页下一页上一页上一页(5)“调调 pH”中中 有有 沉沉 淀淀 生生 成成，生生 成成 沉沉 淀淀 反反 应应 的的 化化 学学 方方 程程 式式 是是_。解解析析：pH8.5
13、时时铝铝元元素素沉沉淀淀，故故“调调pH”时时生生成成氢氢氧氧化化铝铝沉沉淀淀，反反应应的的化化学方程式为学方程式为NaAl(OH)4HCl=Al(OH)3NaClH2O。答案答案：NaAl(OH)4HCl=Al(OH)3NaClH2O下一页下一页上一页上一页(6)“沉沉钒钒”中中析析出出NH4VO3晶晶体体时时，需需要要加加入入过过量量NH4Cl，其其原原因因是是_。解解析析：“沉沉钒钒”时时要要使使NH4VO3尽尽可可能能析析出出完完全全，利利用用同同离离子子效效应应，加加入入过过量量NH4Cl可达到此目的可达到此目的。答案答案：利用同离子效应利用同离子效应，促进促进NH4VO3尽可能析出
14、尽可能析出完全完全下一页下一页上一页上一页3(2021湖湖南南适适应应性性考考试试)以以镁镁铝铝复复合合氧氧化化物物(MgO-Al2O3)为为载载体体的的负负载载型型镍镍铜铜双双金金属属催催化化剂剂(Ni-Cu/MgO-Al2O3)是是一一种种新新型型高高效效加加氢氢或或脱脱氢氢催催化化剂剂，其制备流程如下其制备流程如下：下一页下一页上一页上一页答案答案：NH3CO2下一页下一页上一页上一页(2)“晶化晶化”过程中过程中，需保持恒温需保持恒温60，可采用的加热方式为可采用的加热方式为_。解析解析：“晶化晶化”过程中过程中，需保持恒温需保持恒温60，采用的加热方式为水浴加热。采用的加热方式为水浴
15、加热。答案答案：水浴加热水浴加热下一页下一页上一页上一页(3)“洗涤洗涤”过程中过程中，检验滤饼是否洗净的方法是检验滤饼是否洗净的方法是_。解解析析：“洗洗涤涤”过过程程中中，检检验验滤滤饼饼是是否否洗洗净净，主主要要检检验验洗洗涤涤液液中中是是否否含含有有硫硫酸酸根根离离子子，因因此此常常用用的的方方法法是是取取少少许许最最后后一一次次洗洗涤涤液液于于试试管管中中，向向试试管管中中加加入入稀稀盐盐酸酸，再再加加入入氯氯化化钡钡溶溶液液，若若有有白白色色沉沉淀淀则则未未洗洗净净，若若无无沉沉淀淀则则已洗净已洗净。答答案案：取取少少许许最最后后一一次次洗洗涤涤液液于于试试管管中中，向向试试管管中
16、中加加入入稀稀盐盐酸酸，再再加加入入氯氯化钡溶液化钡溶液，若有白色沉淀则未洗净若有白色沉淀则未洗净，若无沉淀则已若无沉淀则已洗净洗净下一页下一页上一页上一页答案答案：10下一页下一页上一页上一页(5)“还原还原”过程中所发生反应的化学方程式为过程中所发生反应的化学方程式为_。下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页解解析析：由由放放电电时时的的总总反反应应式式可可知知，放放电电时时消消耗耗了了电电解解质质溶溶液液中中的的水水，使使溶液中溶液中c平平(OH)增大增大，因此溶液的因此溶液的pH将增大。将增大。放放电电时时正正极极上上的的电电极极反反应应式式为为NiOOHeH2O=Ni(OH
17、)2OH，则则充充电电时时，阳阳极极发发生生的的电电极极反反应应式式为为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O。答案答案：增大增大Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O下一页下一页上一页上一页类型二提纯类化工流程类型二提纯类化工流程题题1明确常用的提纯方法明确常用的提纯方法(1)水溶法：除去可溶性杂质。水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质或铝及其氧化物。碱溶法：除去酸性杂质或铝及其氧化物。(4)氧化还原法：除去还原性或氧化性杂质。氧化还原法：除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。加热灼烧法：除去受
18、热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液调节溶液pH法：如除去法：如除去Cu2中混有的中混有的Fe3等等。下一页下一页上一页上一页2明确常用的分离方法明确常用的分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。(2)萃萃取取和和分分液液：利利用用溶溶质质在在互互不不相相溶溶的的溶溶剂剂里里的的溶溶解解度度不不同同提提取取分分离离物物质质，如用如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如如NaCl。(4)冷冷却却
19、结结晶晶：提提取取溶溶解解度度随随温温度度变变化化较较大大的的溶溶质质、易易水水解解的的溶溶质质或或结结晶晶水水合物合物，如如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O等。等。(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。如分离乙醇和甘油。(6)冷冷却却法法：利利用用气气体体易易液液化化的的特特点点分分离离气气体体，如如合合成成氨氨工工业业采采用用冷冷却却法法分分离平衡混合气体中的氨气离平衡混合气体中的氨气。下一页下一页上一页上一页3掌握实验操作目的或原因的答题掌握实验操作目的或原因的答题规范规范(1
20、)沉淀水洗沉淀水洗除去除去(可溶于水可溶于水)杂质杂质(2)沉淀用乙醇洗涤沉淀用乙醇洗涤减小固体的溶解度；减小固体的溶解度；除去固体表面吸附的杂质；除去固体表面吸附的杂质；乙醇挥发带走水分乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥使固体快速干燥(3)冷凝回流的作用冷凝回流的作用防止防止蒸气逸出脱离反应体系蒸气逸出脱离反应体系，提高提高物质的转物质的转化率化率(4)控制溶液控制溶液pH防止防止离子水解；防止离子水解；防止离子沉淀；确保离子沉淀；确保离离子沉淀完全；防止子沉淀完全；防止溶解等溶解等下一页下一页上一页上一页(5)加过量加过量A试剂试剂使使B物质反应完全或提高物质反应完全或提高B物质的转化率等物
21、质的转化率等(6)温度不高于温度不高于温度过高温度过高物质分解物质分解(如如H2O2、浓硝酸、浓硝酸、NH4HCO3等等)或或物质挥发物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸如浓硝酸、浓盐酸)或促进或促进物物质水解质水解(如如AlCl3等等)(7)蒸发、反应时的蒸发、反应时的气体氛围气体氛围抑制抑制离子的水解离子的水解(如加热蒸发如加热蒸发AlCl3溶液时需在溶液时需在HCl气流中进行气流中进行，加热加热MgCl26H2O得得MgCl2时需在时需在HCl气气流中进行等流中进行等)(8)配制某溶液前先配制某溶液前先煮沸水煮沸水除去溶解在水中的氧气除去溶解在水中的氧气，防止防止 物质被氧化物质被氧化下一页下一页
22、上一页上一页4(2021湖湖北北适适应应性性考考试试)某某化化学学兴兴趣趣小小组组通通过过查查阅阅文文献献，设设计计了了从从某某厂厂阳阳极极泥泥(成成分分为为Cu、Ag2Se、Au、Pt)中中回回收收贵贵重重金金属属的的工工艺艺，其其流流程程如如图图所所示示。下一页下一页上一页上一页回答下列问题：回答下列问题：(1)写出写出“焙烧焙烧”时时，生成生成SeO2的化学方程式：的化学方程式：_。下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页(2)“滤滤液液”中中的的金金属属阳阳离离子子有有_；“酸酸浸浸氧氧化化”中中通通入氧气的目的是入氧气的目的是_、_。解解析析：由由分分析析可可知知，“滤滤液液
23、”中中的的金金属属阳阳离离子子有有Cu2、Ag；烧烧渣渣中中可可能能还还含含有有Cu、SeO2，与与硝硝酸酸直直接接反反应应会会产产生生NO有有毒毒气气体体，因因此此“酸酸浸浸氧氧化化”中中通通入入氧氧气气的的目目的的是是氧氧化化可可能能存存在在的的Cu和和 SeOSeO2 2、防防止止硝硝酸酸产产生生的的NO排排放到空气中污染空气放到空气中污染空气。答答案案：Cu2、Ag氧氧化化可可能能存存在在的的Cu和和SeO2防防止止硝硝酸酸产产生生的的NO排排放放到空气中污染空气到空气中污染空气下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页(4)可可从从“有有机机层层”回回收收的的金金属属是是_。实
24、实验验室室“萃萃取取分分液液”的的玻玻璃璃仪器有仪器有_、_。解解析析：由由分分析析可可知知，可可从从“有有机机层层”回回收收的的金金属属是是Pt；实实验验室室“萃萃取取分分液液”的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗。答案答案：Pt烧杯分液漏斗烧杯分液漏斗下一页下一页上一页上一页(5)电解电解NH4Au(SO3)2溶液回收溶液回收Au的阴极反应式为的阴极反应式为_。解析：解析：电解电解NH4Au(SO3)2溶液回收溶液回收Au的阴极反应式为的阴极反应式为Au33e=Au。答案答案：Au33e=Au下一页下一页上一页上一页5(2021新新高高考考广广东东卷卷)对对废废催催化化剂剂
25、进进行行回回收收可可有有效效利利用用金金属属资资源源。某某废废催催化化剂剂主主要要含含铝铝(Al)、钼钼(Mo)、镍镍(Ni)等等元元素素的的氧氧化化物物，一一种种回回收收利利用用工工艺艺的的部分流程如下部分流程如下：下一页下一页上一页上一页(1)“焙烧焙烧”中中，有有Na2MoO4生成生成，其中其中Mo元素的化合价为元素的化合价为_。解解析析：根根据据化化合合物物Na2MoO4中中Na为为1价价，O为为2价价，由由化化合合物物中中各各元元素素正负化合价代数和为正负化合价代数和为0，可计算出可计算出Na2MoO4中中Mo元素的化合价为元素的化合价为6。答案答案：6下一页下一页上一页上一页(2)
26、“沉铝沉铝”中中，生成的沉淀生成的沉淀X为为_。解解析析：“750焙焙烧烧”时时，废废催催化化剂剂中中的的氧氧化化铝铝发发生生反反应应：Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4，“滤滤液液”中中主主要要存存在在NaAl(OH)4和和Na2MoO4，通通 入入 过过 量量 CO2时时，发发 生生 反反 应应：NaAl(OH)4 CO2=Al(OH)3NaHCO3，生成的沉淀生成的沉淀X为为Al(OH)3。下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页(4)滤液滤液中中，主要存在的钠盐有主要存在的钠盐有NaCl和和Y，Y为为_。往往滤滤液液中中添添加加适适量量N
27、aCl固固体体后后，通通入入足足量量_(填填化化学学式式)气气体体，再通入足量再通入足量 COCO2 2，可析出可析出Y。解解析析：由由于于“滤滤液液”的的主主要要成成分分是是NaHCO3和和Na2MoO4，加加入入适适量量BaCl2溶溶液液“沉沉钼钼”后后，“滤滤液液”中中主主要要存存在在的的钠钠盐盐有有NaCl和和NaHCO3，则则Y为为NaHCO3。由由“滤滤液液”制制备备NaHCO3，原原理理类类似似侯侯氏氏制制碱碱法法，加加入入NaCl固固体体后后，通通入入足足量量碱碱性性气气体体NH3，再再通通入入足足量量CO2，发发生生反反应应：NH3H2OCO2=NH4HCO3、NH4HCO3
28、NaCl=NaHCO3NH4Cl，析出溶解度较小的析出溶解度较小的NaHCO3固体。固体。答案：答案：NaHCO3NH3下一页下一页上一页上一页(5)高高纯纯AlAs(砷砷化化铝铝)可可用用于于芯芯片片制制造造。芯芯片片制制造造中中的的一一种种刻刻蚀蚀过过程程如如图图所所示示，图图中中所所示示致致密密保保护护膜膜为为一一种种氧氧化化物物，可可阻阻止止H2O2刻刻蚀蚀液液与与下下层层GaAs(砷化镓砷化镓)反应。反应。该氧化物为该氧化物为_。已已知知：Ga和和Al同同族族，As和和N同同族族。在在H2O2与与上上层层GaAs的的反反应应中中，As元元素素的的化化合合价价变变为为5价价，则则该该反
29、反应应的的氧氧化化剂剂与与还还原原剂剂物物质质的的量量之之比比为为_。下一页下一页上一页上一页解解析析：由由题题给给芯芯片片制制造造的的刻刻蚀蚀过过程程示示意意图图可可知知，加加入入H2O2刻刻蚀蚀液液，GaAs逐逐渐渐溶溶解解，当当H2O2刻刻蚀蚀液液接接触触AlAs时时，反反应应生生成成一一种种致致密密的的氧氧化化膜膜，由由此此可可知知，Ga、As均均可可溶溶于于H2O2刻刻蚀蚀液液中中，故故形形成成的的致致密密氧氧化化膜膜是是由由AlAs中中的的铝铝被被氧氧化化而而成成的的致致密密的的Al2O3膜膜。GaAs与与H2O2反反应应时时，As由由3价价变变为为5价价，O由由1价价变变为为2价
30、价，由由氧氧化化还还原原反反应应中中得得失失电电子子守守恒恒规规律律可可知知，氧化剂氧化剂(H2O2)与还原剂与还原剂(GaAs)的物质的量之比为的物质的量之比为41。答案：答案：Al2O341下一页下一页上一页上一页6(2020高高考考全全国国卷卷)某某油油脂脂厂厂废废弃弃的的油油脂脂加加氢氢镍镍催催化化剂剂主主要要含含金金属属Ni、Al、Fe及及其其氧氧化化物物，还还有有少少量量其其他他不不溶溶性性物物质质。采采用用如如下下工工艺艺流流程程回回收收其其中的镍制备硫酸镍晶体中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)：下一页下一页上一页上一页溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的溶液中金属离子开始
31、沉淀和完全沉淀的pH如表所示如表所示：金属离子金属离子Ni2Al3Fe3Fe2开始沉淀时开始沉淀时(c0.01molL1)的的pH7.23.72.27.5沉淀完全时沉淀完全时(c1.0105molL1)的的pH8.74.73.29.0下一页下一页上一页上一页回答下列问题：回答下列问题：(1)“碱碱浸浸”中中NaOH的的两两个个作作用用分分别别是是_。为为回回收收金金属属，用用稀稀硫硫酸酸将将“滤滤液液”调调为为中中性性，生生成成沉沉淀淀。写写出出该该反反应应的的离离子子方方程程式：式：_。下一页下一页上一页上一页解解析析：由由题题给给条条件件可可知知，该该废废镍镍催催化化剂剂表表面面覆覆有有油
32、油脂脂，且且其其中中含含有有Ni、Al、Fe及及其其氧氧化化物物等等，“碱碱浸浸”时时，油油脂脂在在氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液中中水水解解而而被被除除去去，铝铝及及其其氧氧化化物物也也会会与与氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液反反应应而而被被除除去去，“碱碱浸浸”中中NaOH的的两两个个作作用用分分别别是是除除去去油油脂脂、溶溶解解铝铝及及其其氧氧化化物物。“滤滤液液”中中铝铝元元素素以以Al(OH)4的的形形式式存存在在，加加入入稀稀硫硫酸酸生生成成沉沉淀淀的的离离子子方方程程式式为为Al(OH)4H=Al(OH)3H2O。答案：答案：除去油脂、溶解铝及其氧化物除去油脂、溶解铝及其氧化物Al(OH)4H
33、=Al(OH)3H2O下一页下一页上一页上一页(2)“滤液滤液”中含有的金属离子是中含有的金属离子是_。解解析析：因因Ni、Fe及及其其氧氧化化物物不不与与NaOH溶溶液液反反应应，Ni、Fe及及其其氧氧化化物物存存在在于于“滤滤饼饼”中中，向向“滤滤饼饼”中中加加入入稀稀硫硫酸酸，Ni、Fe及及其其氧氧化化物物与与稀稀硫硫酸反应酸反应，故得到的故得到的“滤液滤液”中含有的金属离子为中含有的金属离子为Ni2、Fe2、Fe3。答案：答案：Ni2、Fe2、Fe3下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页解解析析：“转转化化”过过程程是是将将二二价价铁铁离离子子全全部部转转化化为为三三价价铁铁
34、离离子子，选选用用的的氧氧化化剂剂是是H2O2溶溶液液，选选用用过过氧氧化化氢氢溶溶液液氧氧化化的的好好处处是是不不引引入入其其他他杂杂质质，因因此此替替代代过过氧氧化化氢氢溶溶液液的的物物质质也也不不能能引引入入其其他他杂杂质质，可可用用O2或或空空气气替替代代H2O2溶溶液液；由由题题表表中中金金属属离离子子开开始始沉沉淀淀和和沉沉淀淀完完全全的的pH可可知知，Fe2开开始始沉沉淀淀时时，Ni2已已经经沉沉淀淀一一部部分分，Ni2沉沉淀淀完完全全时时，Fe2还还不不能能沉沉淀淀完完全全，“转转化化”时时会会生成生成Fe3，则滤液则滤液中可能含有中可能含有Fe3。答案：答案：O2(或空气或空
35、气)Fe3下一页下一页上一页上一页(4)利利用用上上述述表表格格数数据据，计计算算Ni(OH)2的的Ksp_mol3L3(列列出出计计算算式式)。如如果果“转转化化”后后的的溶溶液液中中Ni2浓浓度度为为1.0molL1，则则“调调pH”应应控制的控制的pH范围是范围是_。下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页(5)将将 分分 离离 出出 硫硫 酸酸 镍镍 晶晶 体体 后后 的的 母母 液液 收收 集集、循循 环环 使使 用用，其其 意意 义义 是是_。解解析析：母母液液中中还还含含有有少少量量的的硫硫酸酸镍镍，将将母母液液收收集集、循循环环使使用用可可提提高高镍镍回回收收率率。答案答案：提高镍提高镍回收率回收率课程结束感谢聆听按按ESCESC键退出全屏播放键退出全屏播放