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工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
(1)在步骤a中,还需要通入氧气和水,发生反应的化学方程式是
。
(2)在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在 范围。若调节溶液的pH=4,此时,溶液中c (Fe3+) = 。[已知该条件下,Fe(OH)3的KSP= 4.0×10-36 ]
(3)不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。
(4)进行蒸发浓缩时,要加适量的硝酸以保持溶液一定的c(H+),其目的是(结合离子方程式简要说明) 。
(5)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时阴极的电极反应式是 。
金属钛被称为铁和铝之后崛起的第三金属,它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
I、工业上用钛矿石(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过下述反应制得:
其中,步骤②发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO?答:_________(填“需要”或“不需要”)
(2)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的离子方程式 。
II、为了提高资源的利用率,减少环境污染,可将氯碱厂、炼钛厂和甲醇厂组成产业链,其关系如下图所示。
(3)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________________________。
(4)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=一641 kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2(g)=1/2TiCl4(l);△H=一385 kJ·mol-1
则Mg 与TiCl4反应的热化学方程式为 ,
该反应在氩气氛中进行的理由是 。
(5)在上述产业链中,合成192 t 甲醇理论上需额外补充H2 t (不考虑生产过程中物质的任何损失)。
氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料, 防腐等工业。该物质露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐,在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色。已知pH为5时,+2价铜已开始以碱式盐的形式沉淀。某兴趣小组去一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查,技术人员向他们展示了处理废料的综合利用方案:
⑴ 加入的A是 ,通入的B是 。
⑵ 反应②的离子方程式是 。为提高Cu2Cl2的产率,常在反应②的溶液中加入适量稀碱溶液,控制pH为3.5。这样做的目的是 。
⑶ 保持各反应物的最佳配比,改变温度,测得Cu2Cl2产率的变化如下图所示。则溶液温度控制在 时,Cu2Cl2的产率已达到94%,当温度高于65℃时,Cu2Cl2产率会下降,其原因可能是 。
纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能,在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。工业上用钛铁精矿(FeTiO3)提炼TiO2的工艺流程如下:
(1)写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式 ,酸浸时为了提高浸出率,可以采取的措施为 。
(2)钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为 ,结晶析出A时,为保持较高的酸度不能加水,其原因可能为 。
(3)滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是 。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。
(5)工业上将TiO2和炭粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式: 。
硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程,但同时在生产过程中会产生大量SO2等污染物。
(1)将SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时若滴入BaCl2溶液,则会产生白色沉淀。溶液由棕黄色变为浅绿色用离子方程式表示为_____,后又由浅绿色变为棕黄色的离子方程式为_____。
(2)以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCI为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。合成路线如下:
写出反应反应Ⅳ的化学方程式 ;
反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__ __;
反应V在25'C、40%乙二醇溶液中进行,该复分解反应能顺利进行的原因是 。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸锌(ZnFe2Ox),常温下能使SO2分解,减小工业废气对环境的影响,它由铁酸锌(ZnFe2O4)经高温还原制得,转化流程如下图所示:
若2molZnFe2Ox与SO2反应可生成 0.75molS,x= ,写出铁酸锌高温下被还原生成氧缺位铁酸锌的化学方程式
(4)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4.2H2O),写出该反应的化学方程式 。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则可生产石膏 t。