廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡(jiǎn)圖如下:

(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽(yáng)極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________________________。

(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是____________;厥盏南礈煲捍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____________。洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無(wú)明顯影響,但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染,原因是_______________________ _________________________________________________。

(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________ _________________________________________________________________。


解析 本題考查電解原理、除雜、洗滌沉淀,氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,意在考查考生對(duì)化工流程的分析能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。(1)陰極發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)是H放電生成氫氣。(2)廢舊刀具作陽(yáng)極,電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生Co2和Fe2,加入雙氧水后Fe2被氧化生成Fe3,通入氨氣后生成Fe(OH)3沉淀,即濾餅的主要成分是Fe(OH)3。洗滌液中含有Co2,可循環(huán)使用。(3)加入的草酸銨與CoCl2反應(yīng),生成草酸鈷和氯化銨,則溶液Ⅰ中主要含有NH4Cl。若草酸鈷表面的NH4Cl未洗凈,則焙燒時(shí)NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl,造成環(huán)境污染。(4)Co2O3~6e~2Co,H2~2e~H2O,根據(jù)得失電子守恒有Co2O3~3H2,可得Co2O3+3H2===2Co+3H2O。

答案 (1)2H+2e===H2

(2)Fe(OH)3 Co2(或Co)

(3)NH4Cl 焙燒時(shí)NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl

(4)Co2O3+3H2===2Co+3H2O


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)一含有少量Na2SO4的NaOH樣品中NaOH的含量進(jìn)行測(cè)定,請(qǐng)回答下列問(wèn)題

(1)甲同學(xué)運(yùn)用沉淀法測(cè)定樣品中NaOH的含量。甲同學(xué)選用的藥品除樣品外,還應(yīng)有

                     ▲              ,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定的數(shù)據(jù)有      ▲        

(2)乙同學(xué)運(yùn)用滴定法測(cè)定樣品中NaOH的含量。

①用分析天平準(zhǔn)確稱取該樣品5.360g,全部溶于水配制成1000.0mL的溶液。用堿式滴定管取其中20.00mL放在錐形瓶中,滴加幾滴甲基橙做指示劑。用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸溶液滴定待測(cè)的氫氧化鈉溶液時(shí),左手把握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視    。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是                      。

②下列操作中可能使所測(cè)氫氧化鈉溶液的濃度數(shù)值偏低的是    (填寫序號(hào))

A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液                

B.滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥                         

C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失                                 

D.讀取鹽酸體積時(shí),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)

③若滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如右圖所示:

開(kāi)始     結(jié)束

則起始讀數(shù)為    mL,終點(diǎn)讀數(shù)    mL;                                       

(3)某學(xué)生根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下:                                                    

滴定次數(shù)

待測(cè)氫氧化鈉溶液的體積/mL

0.1000mol/L鹽酸的體積(mL)

滴定前刻度

滴定后刻度

第一次

20.00

0.00

26.01

第二次

20.00

1.56

30.30

第三次

20.00

0.22

26.21

請(qǐng)選用其中合理的數(shù)據(jù)列式計(jì)算出該樣品中NaOH的質(zhì)量百分含量。(寫出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是                          (  )。

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將22.4 L氯化氫溶于足量水中,溶液中含有的HCl分子數(shù)

   為NA

B.常溫常壓下,16 g 14CH4所含中子數(shù)目為8NA

C.常溫常壓下,7.1 g Cl2與足量NaOH溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1 NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L空氣含有NA個(gè)單質(zhì)分子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是                                                    (  )。

A.Fe3O4溶于足量稀HNO3:Fe3O4+8H===Fe2+2Fe3+4H2O

B.NH4HCO3溶液與足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3+Ba2+OH===

     BaCO3↓+H2O

C.向澄清石灰水中通入少量CO2:OH+CO2===HCO3

D.將0.2 mol·L1的NH4Al(SO4)2溶液與0.3 mol·L1的Ba(OH)2溶液等體積

   混合:2Al3+3SO42+3Ba2+6OH===2Al(OH)3↓+3BaSO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生:

2Fe3+Fe===3Fe2

2TiO2(無(wú)色)+Fe+4H===2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O

Ti3(紫色)+Fe3+H2O===TiO2(無(wú)色)+Fe2+2H

加入鐵屑的作用是_________________________________________________。

(2)在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在________范圍。

(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=2.79×1039,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常數(shù)K=________。

(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g)

ΔH=+140 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol1

寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式:_________________________________________________________________。

(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是________(只要求寫出一項(xiàng))。 (6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用________方法。

TiCl4

SiCl4

熔點(diǎn)/℃

-25.0

-68.8

沸點(diǎn)/℃

136.4

57.6

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是(相對(duì)原子質(zhì)量:D-2  O-16  Cu-64)

A.18 g的D216O中含有的中子數(shù)為9 NA

B.物質(zhì)的量濃度均為1.0mol/L的硫酸與高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子數(shù)均為4NA

C.33.6 L NO2溶于足量的水得到的溶液中含有的NO數(shù)為NA

D.32 g銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),一定失去NA個(gè)電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等雜質(zhì),提純工藝流程如下:


已知:碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示:

        Na2CO3·10H2O       Na2CO3·7H2O        Na2CO3·H2O

                       32                 36                t(℃)

回答下列問(wèn)題:

(1)溶解時(shí)通入熱空氣的作用有                  (寫出兩條即可);生成氫氧化鎂沉淀的離子方程式為                                   。

(2)“趁熱過(guò)濾”時(shí)的溫度應(yīng)控制在                 ;簡(jiǎn)述過(guò)濾后洗滌固體的操作                       。

(3)為檢驗(yàn)?zāi)敢褐惺欠窈蠧l-,必須加入的試劑為                      。

(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“灼燒”的陶瓷儀器有                       。

(5)室溫下用石墨電極電解飽和Na2CO3溶液(裝置如圖),寫出Y電極

反應(yīng)式:                          ;一段時(shí)間后X電極可收集到的

氣體一定有          ,可能有            。


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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,K2Cr2O7+14HCl===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O。其中KMnO4和一般濃度的鹽酸即可反應(yīng),K2Cr2O7需和較濃鹽酸(>6 mol·L1)反應(yīng),MnO2需和濃鹽酸(>8 mol·L1)反應(yīng)。根據(jù)以上信息,下列結(jié)論中不正確的是                                                                                       (  )。

A.上述反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)

B.生成1 mol Cl2時(shí),三個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等

C.鹽酸濃度越大,Cl的還原性越強(qiáng)

D.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水。當(dāng)生成1 mol硝酸鋅時(shí),被還原的硝酸的物質(zhì)的量為                                                              (  )。

A.2 mol               B.1 mol             C.0.5 mol          D.0.25 mol

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同步練習(xí)冊(cè)答案