資源簡介

專題微練19　化學工藝流程
　
1.實現廢鎢—鎳型加氫催化劑(主要成分為WO3、Ni、Al2O3,還含有Fe、SiO2和少量含S有機物)中有價值金屬回收的工藝流程如下。
已知:ⅰ.T<700 ℃,純堿不與Al2O3、SiO2反應。
ⅱ.相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe3+
開始沉淀時的pH 6.9 3.4 1.5
沉淀完全時的pH 8.9 4.7 2.8
回答下列問題:
(1)28Ni位于元素周期表的第_____________周期第_____________族。
(2)“氧化”的目的為__________________和將金屬單質氧化至相應價態。
(3)“鈉化焙燒”中生成Na2WO4的化學方程式為
(4)“酸化沉鎢”后過濾,所得濾餅的主要成分為_____________(填化學式)。
(5)“調pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應調節為_____________。
(6)資料顯示,硫酸鎳結晶水合物的形態與溫度有如表關系。
溫度 低于 30.8 ℃ 30.8~ 53.8 ℃ 53.8~ 280 ℃ 高于 280 ℃
晶體 形態 NiSO4· 7H2O NiSO4· 6H2O 多種結晶 水合物 NiSO4
“一系列操作”依次是_____________、及時過濾、洗滌、干燥。
(7)強堿溶液中NaClO氧化NiSO4,可沉淀出用作電池正極材料的NiOOH,該反應的離子方程式為__________________________。
2.鈹廣泛用于火箭、原子能、電子工業等領域。以鈹礦石(主要成分是,含少量MnO)為原料制備Be的工藝流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)“燒結”之前,將鈹礦石轉化成鈹礦石粉的目的是__________________________,浸渣的主要成分是___________(填化學式)。
(2)“除錳”過程發生反應的離子方程式為_______________________________________。
(3)制備無水BeCl2的過程:將Be(OH)2溶于鹽酸,蒸發濃縮、冷卻結晶得到BeCl2·xH2O,加熱SOCl2和BeCl2·xH2O的混合物得到無水BeCl2。SOCl2和BeCl2·xH2O反應的化學方程式為____________________________________,也可以用NH4Cl固體代替SOCl2,NH4Cl的作用是____________________________________。
(4)Be與O2反應能得到BeO,如果將這個反應設計成原電池,Be極為____________極,發生___________(填“氧化”或“還原”)反應。
(5)鈹和鋁的性質相似。下列敘述錯誤的是___________(填字母)。
A.鈹是一種輕金屬,能與冷水反應
B.常溫下,BeCl2溶液的pH<7
C.氧化鈹具有高熔點、耐酸堿的性質
(6)離子晶體中穩定配位多面體的理論半徑比如表所示。
配位多面體空間結構 配位數 半徑比
平面三角形 3 0.15~0.225
四面體形 4 0.225~0.414
八面體形 6 0.414~0.732
已知:鈹離子、氧離子的半徑依次為45 pm、140 pm,預測BeO的配位多面體為___________形。
(7)鈹晶胞為六方堆積結構,如圖所示,鈹晶體密度為___________g·cm-3(用含a、NA的代數式表示)。已知:NA為阿伏加德羅常數的值,晶胞底邊邊長為a nm,高為2a nm。
3.(2024·唐山二模)從鉬精礦焙燒煙塵(含MoS2、Re2O7,少量MoO3、ReO3)中回收錸的工藝流程如圖所示:
已知:①低價錸(Re)元素易被氧化。②MoO3、Re2O7易溶于水生成H2MoO4、HReO4,其他鉬、錸的氧化物難溶于水。③鉬元素與硫酸根可形成配離子。
回答下列問題:
(1)500 ℃焙燒產物基本全部為MoO2。焙燒時MoS2反應的化學方程式為
①2MoS2+7O22MoO3+4SO2;
②
(2)水浸時,加入H2O2溶液的作用是___________________________。
(3)已知MoO3在水中的溶解度:
溫度/℃ 18 30 45 60 70 80
溶解度/ (g/L) 0.106 0.257 0.365 0.421 0.466 0.518
水浸液中,鉬的濃度約為10 g/L,可能原因為____________________。鉬、錸的浸出率隨溫度的變化關系如圖1所示,則水浸時,適宜的溫度為_____________℃左右。
圖1
(4)離子交換的原理為浸出液中的陰離子(如)與樹脂上的官能團發生交換反應達到平衡。浸取液中濃度對錸的吸附率影響如圖2所示,錸的吸附率隨濃度變化的原因為______________________________。
圖2
(5)ReO3的立方晶胞結構如圖3所示,則Re原子配位數為_____________,若晶胞密度為ρ g·cm-3,則晶胞參數a=_____________nm(NA為阿伏加德羅常數的值)。
圖3
4.(2024·石家莊質檢)Be是一種重要的戰略性金屬,以鈹礦石、方解石(CaCO3)為原料制備硫酸鋁銨和鈹的工藝流程如下:
已知:①鈹礦石的主要成分為Be3Al2Si6O18,還含有FeO;鈹玻璃體為混合物,主要成分為CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6、SiO2,還含有FeO和Fe2O3。
②Be(OH)2具有兩性;25 ℃時,Ksp[Be(OH)2]=4×10-16(已知:常溫下,溶液中離子濃度低于1.0×10-5 mol·L-1即可認為該離子被除盡);lg 2=0.3。
回答下列問題:
(1)“配料熔化”時,Be3Al2Si6O18發生反應的化學方程式為__________________________;鈹玻璃體屬于_____________(填“晶體”或“非晶體”)。
(2)“酸溶”時,從鈹玻璃體進入濾渣1中的元素為_____________(填元素符號)。
(3)“調pH”時,發生氧化還原反應的離子方程式為
(4)“沉鈹”時,需控制溶液的pH不低于_____________才能將Be2+沉淀完全;若將氨水換成NaOH溶液也可沉鈹,但需控制溶液的pH不能過高,否則會因生成_____________(填化學式)導致鈹的產率降低。
(5)“電解”時的工作原理如圖所示,其中燃料電池負極的電極反應式為___________________________;該制鈹工藝的缺點除能耗高外,還有
5.以銀精礦(主要成分為Ag2S、FeS2、ZnS)為原料采用“預氧化濕法提銀”工藝流程如下:
已知:酸性環境下,有較強的氧化性,被還原為Cl-。
(1)“分離轉化”時,為提高Ag2S的轉化率可采取的措施是______________________;Ag2S轉化為AgCl和S的化學方程式為___________________________
(2)已知:Ksp(Ag2S)=1.6×10-49,Ksp(AgCl)=2.0×10-10,若不加KClO3,直接加氯化物,依據反應Ag2S+2Cl-2AgCl+S2-,能否實現此反應較完全轉化 說明理由:___________________________
(3)濾液1中的金屬陽離子有_____________。在整個工藝中可循環利用的物質是_____________。
(4)“浸銀”時,發生反應的離子方程式為___________________________。
(5)“分離轉化”時,除上述方法外也可以使用過量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作為浸出劑,將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出,建立化學平衡狀態。請解釋浸出劑中Cl-、H+的作用:______________________________________________________
(6)還原過程中所用的N2H4,分子可能有兩種不同的構象——順式和反式,沿N—N鍵軸方向的投影如圖所示,其中(a)為反式,(b)為順式。測得N2H4分子極性很大,說明它具有_____________(填“反式”或“順式”)構象。
　
(a) (b)
專題微練19　化學工藝流程
1.答案　(1)四　Ⅷ　(2)除去含S有機物　(3)WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑　(4)H2WO4　(5)4.7~6.9　(6)蒸發濃縮、冷卻到30.8~53.8 ℃結晶
(7)ClO-+2Ni2++4OH-2NiOOH↓+Cl-+H2O
解析　由題給流程可知,廢催化劑在空氣中氧化,將含硫有機物轉化為氣體除去,并將金屬單質氧化至相應價態;向氧化渣中加入Na2CO3在600 ℃條件下鈉化焙燒,將WO3轉化為Na2WO4,焙燒渣經水浸、過濾得到浸渣和濾液;向濾液中加入硫酸酸化沉鎢,將Na2WO4轉化為H2WO4沉淀,過濾得到H2WO4;H2WO4煅燒分解生成WO3;向浸渣中加入硫酸酸浸,將金屬氧化物轉化為可溶的硫酸鹽,二氧化硅與硫酸不反應,過濾得到含有二氧化硅的濾渣和濾液;調節濾液pH在4.7~6.9范圍內,將溶液中的Fe3+、Al3+轉化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾得到含有Fe(OH)3、Al(OH)3的濾渣和NiSO4溶液;NiSO4溶液經蒸發濃縮、冷卻到30.8~53.8 ℃結晶、及時過濾、洗滌、干燥得到六水硫酸鎳。(1)鎳元素的原子序數為28,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。(2)氧化的目的是將含硫有機物轉化為氣體除去,并將金屬單質氧化至相應價態。(3)“鈉化焙燒”中生成鎢酸鈉的反應為氧化鎢與碳酸鈉高溫下反應生成鎢酸鈉和二氧化碳,反應的化學方程式為WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑。(4)“酸化沉鎢”后過濾,所得濾餅的主要成分為H2WO4。(5)調節濾液pH在4.7~6.9范圍內的目的是將溶液中的Fe3+、Al3+轉化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(6)由題給信息可知,“一系列操作”為硫酸鎳溶液經蒸發濃縮、冷卻到30.8~53.8 ℃結晶、及時過濾、洗滌、干燥得到六水硫酸鎳。(7)由題意可知,堿性條件下溶液中的鎳離子與次氯酸根離子反應生成堿式氧化鎳、氯離子和水,反應的離子方程式為ClO-+2Ni2++4OH-2NiOOH↓+Cl-+H2O。
2.答案　(1)增大接觸面積,加快化學反應速率,使反應充分　SiO2　(2)+4NH3·H2O+2Mn5MnO2↓+12F-+4N+2H2O　(3)BeCl2·xH2O+xSOCl2BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑　分解出HCl抑制BeCl2水解　(4)負　氧化　(5)AC　(6)四面體　
(7)×1021
解析　鈹礦石 (主要成分為Be2SiO4,含少量MnO),加入碳酸鈉和Na2SiF6,反應生成可溶性Na2BeF4、Na2MnF4,加水后過濾,二氧化硅不溶于水形成浸渣,浸出液中加入氨水和高錳酸鉀溶液除錳,Na2MnF4與高錳酸鉀反應生成二氧化錳,再加入氫氧化鈉沉鈹得到氫氧化鈹,將氫氧化鈹轉化為氯化鈹后再還原為Be。(1)燒結前將礦石粉碎的目的是增大接觸面積,加快化學反應速率,使反應充分;浸渣的主要成分是SiO2。(2)根據氧化還原反應電子守恒配平方程式,除錳的離子方程式為+4NH3·H2O+2Mn5MnO2↓+12F-+4N+2H2O。(3)BeCl2·xH2O受熱分解為BeCl2和H2O,SOCl2與水反應生成SO2和HCl氣體,從而得到無水氯化鈹BeCl2·xH2O+xSOCl2BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑,氯化氨分解出來的HCl可以在加熱過程中抑制BeCl2的水解而得到無水氯化鈹。(4)Be和氧氣反應生成BeO,Be被氧化,因此作負極。(5)鈹和鋁的性質相似,因此鈹不與冷水反應,A項錯誤;BeCl2類似于AlCl3,溶液中Be2+發生水解使溶液呈酸性,pH<7,B項正確;氧化鈹和氧化鋁性質相似,不耐酸堿,C項錯誤。(6)=≈0.321,介于0.225~0.414之間,因此BeO的配位多面體是四面體形。(7)根據題意,該晶胞的體積為6×××a×2a×(10-7)3 cm3=3a3×10-21 cm3,由均攤法可知該晶胞中Be原子個數為×2+×12+3=6,則該晶體的密度為 g·cm-3=×1021 g·cm-3。
3.答案　(1)MoS2+6MoO37MoO2+2SO2↑
(2)將低價錸元素進一步氧化為易溶于水的Re2O7
(3)溶液中的與鉬形成配離子,增大了鉬的溶解　50
(4)與發生吸附競爭,使錸的吸附率下降　(5)6　×107
解析　(1)根據題干信息,500 ℃焙燒產物基本全部為MoO2,焙燒時MoS2與氧氣反應生成MoO3,MoO3可被MoS2還原為MoO2,反應方程式為MoS2+6MoO37MoO2+2SO2↑。(2)Re2O7易溶于水,而原料中存在低價態的錸元素,加入H2O2溶液可將低價錸元素進一步氧化為易溶于水的Re2O7。(3)經過焙燒和氧化后,溶液中存在,結合題干信息可知,與鉬形成配離子,可增大鉬的溶解;水浸過程中既要考慮二者浸出率,同時還要考慮溫度過高會導致過氧化氫受熱分解,結合圖像可知,水浸時,適宜的溫度為50 ℃左右。(4)結合題干信息可知,與可發生吸附競爭,從而導致錸的吸附率下降。(5)根據均攤法計算,白球位于頂角,個數為8×=1,黑球位于棱上,個數為12×=3,結合化學式ReO3可知,黑球表示O原子,白球表示Re原子,結合晶胞結構可知,與Re原子最近且等距離的O原子的個數為6,即配位數為6;根據晶胞密度計算公式:ρ= g·cm-3,解得a=×107 nm。
4.答案　(1)Be3Al2Si6O18+2CaCO3CaAl2Si2O8+CaBe3SiO6+3SiO2+2CO2↑　非晶體　(2)Ca和Si
(3)4Fe2++O2+8NH3+10H2O4Fe(OH)3↓+8N
(4)8.8　Na2[Be(OH)4]
(5)C3H8-20e-+10C13CO2+4H2O　生成Cl2,污染環境
解析　由題給流程可知,鈹礦石和方解石配料熔化得到鈹玻璃體,向鈹玻璃體中加入硫酸酸溶,金屬元素轉化為硫酸鹽,SiO2不與硫酸反應,Si轉化為H2SiO3沉淀,過濾得到含有CaSO4、SiO2、H2SiO3的濾渣和濾液;向濾液中加入(NH4)2SO4溶液,將溶液中的Al3+轉化為硫酸鋁銨晶體,過濾得到硫酸鋁銨和濾液;向濾液中通入氨氣和空氣調節溶液的pH,將溶液中的Fe2+、Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,過濾得到含有Fe(OH)3的濾渣和濾液;向濾液中加入氨水,將溶液中的Be2+轉化為Be(OH)2沉淀,過濾得到Be(OH)2;Be(OH)2經轉化得到BeCl2,BeCl2經熔融電解制得金屬鈹。(1) “配料熔化”時,Be3Al2Si6O18與碳酸鈣高溫條件下反應生成含有CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6和二氧化硅的鈹玻璃體,反應的化學方程式為Be3Al2Si6O18+2CaCO3CaAl2Si2O8+CaBe3SiO6+3SiO2+2CO2↑,鈹玻璃體是沒有固定熔點的混合物,屬于非晶體。(2)向鈹玻璃體中加入硫酸酸溶,過濾得到含有硫酸鈣、二氧化硅、硅酸的濾渣,則從鈹玻璃體進入濾渣1中的元素為Ca和Si。(3)通入氨氣和空氣調節溶液pH的目的是將溶液中的Fe2+、Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,其中氧化還原反應的離子方程式為4Fe2++O2+8NH3+10H2O4Fe(OH)3+8N。(4)由溶度積可知,溶液中Be2+完全沉淀時,溶液中OH-濃度不低于=2×10-5.5 mol·L-1,則溶液的pH不低于14-5.5+lg 2=8.8;Be(OH)2是兩性氫氧化物,能與NaOH溶液反應生成Na2[Be(OH)4],所以將氨水換成NaOH溶液沉鈹時需控制溶液的pH不能過高,防止生成Na2[Be(OH)4],導致單質鈹的產率降低。(5)由題圖可知,通入丙烷的右側電極為燃料電池的負極,碳酸根離子作用下丙烷在負極失去電子發生氧化反應生成二氧化碳和水,電極反應式為C3H8-20e-+10C13CO2+4H2O;該制鈹工藝的缺點除能耗高外,還有氯離子會在陽極失去電子發生氧化反應生成有毒的氯氣,而污染環境。
5.答案　(1)適當延長浸取時間、減小顆粒直徑、適當升高溫度等　3Ag2S+6HCl+KClO36AgCl+KCl+3S+3H2O　(2)不能,該反應的平衡常數K====4×10-30,K極小,幾乎不能轉化　(3)K+、Fe3+、Zn2+　Na2SO3　(4)AgCl+2S[Ag(SO3)2]3-+Cl-　(5)Cl-與Ag2S電離出的Ag+結合生成[AgCl2]-,增大溶液中Cl-濃度,有利于平衡正向移動,提高Ag2S浸出率;溶液中Fe3+水解,H+可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀　(6)順式
解析　(1)為提高Ag2S的轉化率可采取的措施是適當延長浸取時間、減小顆粒直徑、適當升高溫度等,“分離轉化”時,加入鹽酸時發生反應Ag2S+2Cl-2AgCl+S2-,酸性環境中KClO3可以將-2價的S元素氧化硫單質,促使平衡正向移動,從而把Ag2S轉化為AgCl和S,Ag2S轉化為AgCl和S的化學方程式為3Ag2S+6HCl+KClO36AgCl+KCl+3S+3H2O。(2)若不加KClO3,直接加氯化物,依據反應Ag2S+2Cl-2AgCl+S2-,K====4×10-30,K極小,幾乎不能轉化。(3)銀精礦加鹽酸和氯酸鉀浸取主要發生反應3Ag2S+6HCl+KClO36AgCl+KCl+3S+3H2O,酸性環境下,有較強的氧化性,FeS2、ZnS分別反應生成FeCl3、ZnCl2,濾液1中的金屬陽離子有K+、Fe3+、Zn2+;濾液為Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,在濾液中加N2H4,發生反應4[Ag(SO3)2]3-+N2H4+4OH-4Ag↓+8+N2↑+4H2O,濾液2中Na2SO3可循環利用。(4)“浸銀”時,發生反應的離子方程式為AgCl+2[Ag(SO3)2]3-+Cl-。(5)Cl-與Ag2S電離出的Ag+結合生成[AgCl2]-,增大溶液中Cl-濃度,有利于平衡正向移動,提高Ag2S浸出率,溶液中Fe3+水解,H+可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀。(6)由題圖可知,構象(a)的正負電荷中心基本重合,分子的極性小,而構象(b)的正負電荷中心不重合,為極性分子,測得N2H4分子極性很大,符合(b),說明它具有順式構象。(共38張PPT)
專題微練19　化學工藝流程
1
5
2
3
4
1.實現廢鎢—鎳型加氫催化劑(主要成分為WO3、Ni、Al2O3，還含有Fe、SiO2和少量含S有機物)中有價值金屬回收的工藝流程如下。
1
5
2
3
4
已知：ⅰ.T<700 ℃，純堿不與Al2O3、SiO2反應。
ⅱ.相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe3+
開始沉淀時的pH 6.9 3.4 1.5
沉淀完全時的pH 8.9 4.7 2.8
回答下列問題：
(1)28Ni位于元素周期表的第______周期第_____族。
(2)“氧化”的目的為_______________和將金屬單質氧化至相應價態。
四
Ⅷ
除去含S有機物
1
5
2
3
4
(3)“鈉化焙燒”中生成Na2WO4的化學方程式為____________________
_______________。
(4)“酸化沉鎢”后過濾，所得濾餅的主要成分為________(填化學式)。
(5)“調pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應調節為_________。
(6)資料顯示，硫酸鎳結晶水合物的形態與溫度有如表關系。
溫度 低于30.8 ℃ 30.8~53.8 ℃ 53.8~280 ℃ 高于280 ℃
晶體形態 NiSO4·7H2O NiSO4·6H2O 多種結晶 水合物 NiSO4
WO3+Na2CO3
Na2WO4+ CO2↑
H2WO4
4.7~6.9
1
5
2
3
4
“一系列操作”依次是_________________________________、及時過濾、洗滌、干燥。
(7)強堿溶液中NaClO氧化NiSO4，可沉淀出用作電池正極材料的NiOOH，該反應的離子方程式為_____________________________
___________。
蒸發濃縮、冷卻到30.8~53.8 ℃結晶
ClO-+2Ni2++4OH-===2NiOOH↓
+Cl-+H2O
由題給流程可知，廢催化劑在空氣中氧化，將含硫有機物轉化為氣體除去，并將金屬單質氧化至相應價態；向氧化渣中加入Na2CO3在600 ℃條件下鈉化焙燒，將WO3轉化為Na2WO4，焙燒渣經水浸、過濾得到浸渣和濾液；向濾液中加入硫酸酸化沉鎢，將Na2WO4轉化為H2WO4沉淀，過濾得到H2WO4；H2WO4煅燒分解生成WO3；向浸渣中加入硫酸酸浸，將金屬氧化物轉化為可溶的硫酸鹽，二氧化硅與硫酸不反應，過濾得到含有二氧化硅的濾渣
解析
1
5
2
3
4
和濾液；調節濾液pH在4.7~6.9范圍內，將溶液中的Fe3+、Al3+轉化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，過濾得到含有Fe(OH)3、Al(OH)3的濾渣和NiSO4溶液；NiSO4溶液經蒸發濃縮、冷卻到30.8~53.8 ℃結晶、及時過濾、洗滌、干燥得到六水硫酸鎳。(1)鎳元素的原子序數為28，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。(2)氧化的目的是將含硫有機物轉化為氣體除去，并將金屬單質氧化至相應價態。(3)“鈉化焙燒”中生成鎢酸鈉的反應為氧化鎢與碳酸鈉高溫下反應生成鎢
解析
1
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2
3
4
酸鈉和二氧化碳，反應的化學方程式為WO3+Na2CO3 Na2WO4
+CO2↑。(4)“酸化沉鎢”后過濾，所得濾餅的主要成分為H2WO4。(5)調節濾液pH在4.7~6.9范圍內的目的是將溶液中的Fe3+、Al3+轉化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(6)由題給信息可知，“一系列操作”為硫酸鎳溶液經蒸發濃縮、冷卻到30.8~53.8 ℃結晶、及時過濾、洗滌、干燥得到六水硫酸鎳。(7)由題意可知，堿性條件下溶液中的鎳離子與次氯酸根離子反應生成堿式氧化鎳、氯離子和水，反應的離子方程式為ClO-+2Ni2++4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O。
解析
1
5
2
3
4
2.鈹廣泛用于火箭、原子能、電子工業等領域。以鈹礦石(主要成分是，含少量MnO)為原料制備Be的工藝流程如圖所示。
回答下列問題：
1
5
2
3
4
(1)“燒結”之前，將鈹礦石轉化成鈹礦石粉的目的是_______________
______________________________，浸渣的主要成分是___________
(填化學式)。
(2)“除錳”過程發生反應的離子方程式為_________________________
________________________________________。
(3)制備無水BeCl2的過程：將Be(OH)2溶于鹽酸，蒸發濃縮、冷卻結晶得到BeCl2·xH2O，加熱SOCl2和BeCl2·xH2O的混合物得到無水
1
5
2
3
4
增大接觸面積，加快化學反應速率，使反應充分
SiO2
+4NH3·H2O+
2Mn===5MnO2↓+12F-+4N+2H2O
BeCl2。SOCl2和BeCl2·xH2O反應的化學方程式為_________________
_______________________________,也可以用NH4Cl固體代替SOCl2,
NH4Cl的作用是__________________________。
(4)Be與O2反應能得到BeO，如果將這個反應設計成原電池，Be極為________極，發生________(填“氧化”或“還原”)反應。
(5)鈹和鋁的性質相似。下列敘述錯誤的是________(填字母)。
A.鈹是一種輕金屬，能與冷水反應
B.常溫下，BeCl2溶液的pH<7
C.氧化鈹具有高熔點、耐酸堿的性質
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5
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3
4
BeCl2·xH2O+
xSOCl2 BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑
分解出HCl抑制BeCl2水解
負
氧化
AC
1
5
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3
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四面體
(7)鈹晶胞為六方堆積結構，如圖所示，鈹晶體密度為____________
g·cm-3(用含a、NA的代數式表示)。已知:NA為阿伏加德羅常數的值,晶胞底邊邊長為a nm，高為2a nm。
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×1021
鈹礦石 (主要成分為Be2SiO4，含少量MnO),加入碳酸鈉和Na2SiF6,反應生成可溶性Na2BeF4、Na2MnF4，加水后過濾，二氧化硅不溶于水形成浸渣，浸出液中加入氨水和高錳酸鉀溶液除錳，Na2MnF4與高錳酸鉀反應生成二氧化錳，再加入氫氧化鈉沉鈹得到氫氧化鈹，將氫氧化鈹轉化為氯化鈹后再還原為Be。(1)燒結前將礦石粉碎的目的是增大接觸面積，加快化學反應速率，使反應充分；浸渣的主要成分是SiO2。(2)根據氧化還原反應電子守恒配
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平方程式，除錳的離子方程式為+4NH3·H2O+2Mn===
5MnO2↓+12F-+4N+2H2O。(3)BeCl2·xH2O受熱分解為BeCl2和H2O，SOCl2與水反應生成SO2和HCl氣體，從而得到無水氯化鈹BeCl2·xH2O+xSOCl2 BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑，氯化氨分解出來的HCl可以在加熱過程中抑制BeCl2的水解而得到無水氯化鈹。(4)Be和氧氣反應生成BeO，Be被氧化，因此作負極。(5)鈹和鋁的性質相似，因此鈹不與冷水反應，A項錯誤；BeCl2類似于AlCl3，
解析
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3.(2024·唐山二模)從鉬精礦焙燒煙塵(含MoS2、Re2O7,少量MoO3、ReO3)中回收錸的工藝流程如圖所示：



已知：①低價錸(Re)元素易被氧化。②MoO3、Re2O7易溶于水生成H2MoO4、HReO4，其他鉬、錸的氧化物難溶于水。③鉬元素與硫酸根可形成配離子。
回答下列問題：
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(1)500 ℃焙燒產物基本全部為MoO2。焙燒時MoS2反應的化學方程式為
①2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2；
②________________________________。
(2)水浸時，加入H2O2溶液的作用是_____________________________
______________。
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將低價錸元素進一步氧化為易溶于水的Re2O7
MoS2+6MoO3 7MoO2+2SO2↑
(3)已知MoO3在水中的溶解度：


水浸液中，鉬的濃度約為10 g/L，可能原因為____________________
__________________________。鉬、錸的浸出率隨溫度的變化關系如圖1所示，則水浸時，適宜的溫度為_______℃左右。
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溫度/℃ 18 30 45 60 70 80
溶解度/(g/L) 0.106 0.257 0.365 0.421 0.466 0.518
溶液中的與鉬形成配離子，增大了鉬的溶解
50
(4)離子交換的原理為浸出液中的陰離子(如)與樹脂上的官能團發生交換反應達到平衡。浸取液中濃度對錸的吸附率影響如圖2所示，錸的吸附率隨濃度變化的原因為_____________________
__________________________。
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與發生吸附競爭，使錸的吸附率下降
(5)ReO3的立方晶胞結構如圖3所示，則Re原子配位數為_________，
若晶胞密度為ρ g·cm-3，則晶胞參數a=________________nm(NA為阿伏加德羅常數的值)。
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×107
(1)根據題干信息，500 ℃焙燒產物基本全部為MoO2，焙燒時MoS2與氧氣反應生成MoO3，MoO3可被MoS2還原為MoO2，反應方程式為MoS2+6MoO3 7MoO2+2SO2↑。(2)Re2O7易溶于水,而原料中存在低價態的錸元素，加入H2O2溶液可將低價錸元素進一步氧化為易溶于水的Re2O7。(3)經過焙燒和氧化后，溶液中存在，結合題干信息可知，與鉬形成配離子，可增大鉬的溶解；水浸過程中既要考慮二者浸出率，同時還要考慮溫度過高
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4.(2024·石家莊質檢)Be是一種重要的戰略性金屬，以鈹礦石、方解石(CaCO3)為原料制備硫酸鋁銨和鈹的工藝流程如下：
已知：①鈹礦石的主要成分為
Be3Al2Si6O18，還含有FeO；鈹
玻璃體為混合物，主要成分為
CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6、SiO2，
還含有FeO和Fe2O3。
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②Be(OH)2具有兩性；25 ℃時，Ksp[Be(OH)2]=4×10-16(已知：常溫下,溶液中離子濃度低于1.0×10-5 mol·L-1即可認為該離子被除盡)；
lg 2=0.3。
回答下列問題：
(1)“配料熔化”時，Be3Al2Si6O18發生反應的化學方程式為__________
________________________________________________；鈹玻璃體屬于________ (填“晶體”或“非晶體”)。
(2)“酸溶”時，從鈹玻璃體進入濾渣1中的元素為_________(填元素符號)。
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Be3Al2Si6O18
+2CaCO3 CaAl2Si2O8+CaBe3SiO6+3SiO2+2CO2↑　
非晶體
Ca和Si
(3)“調pH”時，發生氧化還原反應的離子方程式為_________________
__________________________。
(4)“沉鈹”時，需控制溶液的pH不低于_____才能將Be2+沉淀完全；若將氨水換成NaOH溶液也可沉鈹，但需控制溶液的pH不能過高，否則會因生成________________(填化學式)導致鈹的產率降低。
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4Fe2++O2+8NH3+
10H2O===4Fe(OH)3↓+8N
8.8
Na2[Be(OH)4]
(5)“電解”時的工作原理如圖所示，其中燃料電池負極的電極反應式為_________________________________；該制鈹工藝的缺點除能耗高外，還有___________________。
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C3H8-20e-+10C===13CO2+4H2O
生成Cl2，污染環境
由題給流程可知，鈹礦石和方解石配料熔化得到鈹玻璃體，向鈹玻璃體中加入硫酸酸溶，金屬元素轉化為硫酸鹽，SiO2不與硫酸反應，Si轉化為H2SiO3沉淀，過濾得到含有CaSO4、SiO2、H2SiO3的濾渣和濾液；向濾液中加入(NH4)2SO4溶液，將溶液中的Al3+轉化為硫酸鋁銨晶體，過濾得到硫酸鋁銨和濾液；向濾液中通入氨氣和空氣調節溶液的pH，將溶液中的Fe2+、Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,過濾得到含有Fe(OH)3的濾渣和濾液；向濾液中加入
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5.以銀精礦(主要成分為Ag2S、FeS2、ZnS)為原料采用“預氧化濕法提銀”工藝流程如下：

已知：酸性環境下，有較強的氧化性，被還原為Cl-。
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(1)“分離轉化”時，為提高Ag2S的轉化率可采取的措施是___________
________________________________________；Ag2S轉化為AgCl和S的化學方程式為___________________________________________。
(2)已知：Ksp(Ag2S)=1.6×10-49，Ksp(AgCl)=2.0×10-10，若不加KClO3,直接加氯化物，依據反應Ag2S+2Cl-===2AgCl+S2-，能否實現此反應
較完全轉化 說明理由：______________________________________
_________________________________________________。
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適當延長浸取時間、減小顆粒直徑、適當升高溫度等
3Ag2S+6HCl+KClO3===6AgCl+KCl+3S+3H2O
不能，該反應的平衡常數K==
==4×10-30，K極小，幾乎不能轉化
(3)濾液1中的金屬陽離子有________________。在整個工藝中可循環利用的物質是_________。
(4)“浸銀”時,發生反應的離子方程式為_________________________
_______。
(5)“分離轉化”時，除上述方法外也可以使用過量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作為浸出劑，將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出，建立化學 平衡狀態。請解釋浸出劑中Cl-、H+的作用：____________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
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K+、Fe3+、Zn2+
Na2SO3
AgCl+2S===[Ag(SO3)2]3-
+Cl-
Cl-與Ag2S電離出的Ag+結合生成[AgCl2]-，增大溶液中Cl-濃度，有利于平衡正向移動，提高Ag2S浸出率；溶液中Fe3+水解，H+可以抑制Fe3+水解，防止生成Fe(OH)3沉淀
(6)還原過程中所用的N2H4，分子可能有兩種不同的構象——順式和反式,沿N—N鍵軸方向的投影如圖所示,其中(a)為反式，(b)為順式。測得N2H4分子極性很大，說明它具有______________(填“反式”或“順式”)構象。
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順式
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取主要發生反應3Ag2S+6HCl+KClO3===6AgCl+KCl+3S+3H2O，酸性環境下，有較強的氧化性，FeS2、ZnS分別反應生成FeCl3、ZnCl2，濾液1中的金屬陽離子有K+、Fe3+、Zn2+；濾液為Na3[Ag(SO3)2]和NaCl，在濾液中加N2H4，發生反應4[Ag(SO3)2]3-+N2H4+4OH-===4Ag↓+8+N2↑+4H2O，濾液2中Na2SO3可循環利用。(4)“浸銀”時，發生反應的離子方程式為AgCl+2===
[Ag(SO3)2]3-+Cl-。(5)Cl-與Ag2S電離出的Ag+結合生成[AgCl2]-，增
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大溶液中Cl-濃度，有利于平衡正向移動，提高Ag2S浸出率，溶液中Fe3+水解，H+可以抑制Fe3+水解，防止生成Fe(OH)3沉淀。(6)由題圖可知，構象(a)的正負電荷中心基本重合，分子的極性小，而構象(b)的正負電荷中心不重合，為極性分子，測得N2H4分子極性很大，符合(b)，說明它具有順式構象。
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