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金屬冶煉的計算 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

鉻是一種銀白色的堅硬金屬,鉻的工業(yè)用途很廣,主要有金屬加工、電鍍、制革行業(yè),這些行業(yè)排放的廢水和廢氣是環(huán)境中的主要污染源.請回答下面與鉻有關(guān)的一些問題.

(1)工業(yè)上冶煉鉻的主要步驟如圖1所示:
①已知步驟Ⅱ的反應(yīng)方程式為:8Na2CrO4+6Na2S+23H2O═8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH.該反應(yīng)中氧化劑是______(填化學(xué)式),生成1mol Cr(OH)3時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______mol;
②步驟IV中電解Cr2O3的陽極反應(yīng)式為______
(2)某工廠采用電解法處理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽中盛放含鉻廢水,原理示意圖如圖2,A為電源的______ (填“正極”“負極”),陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為______
(3)化學(xué)需氧量(COD)可量度水體受有機物污染的程度.它是在強酸并加熱條件下,用K2Cr2O7作強氧化劑處理水樣時所消耗的K2Cr2O7的量,換算成相當(dāng)于O2的含量(以mg/L計).某研究性學(xué)習(xí)小組測定某水樣的化學(xué)需氧量(COD),過程如下:
Ⅰ.取Va mL水樣于錐形瓶,加入l0.00mL 0.2500mol/L K2Cr2O7溶液;
Ⅱ.加碎瓷片少許,然后慢慢加入少量硫酸,混合均勻,加熱;
Ⅲ.反應(yīng)完畢后,冷卻,加指示劑,用c mol/L的硫酸亞鐵銨(NH42Fe(SO42溶液滴定.終點時消耗硫酸亞鐵銨溶液Vb mL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反應(yīng)成Cr3+
①Ⅰ中,量取K2Cr2O7溶液的儀器是______
②Ⅱ中,碎瓷片的作用是______
③該水樣的化學(xué)需氧量COD=______(用含c、Va、Vb的表達式表示).

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鎢是我國豐產(chǎn)元素,是熔點最高的金屬,廣泛用于拉制燈泡的燈絲,在自然界主要以鎢(+6價)酸鹽的形式存在.有開采價值的鎢礦石之一黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,化學(xué)式常寫成FeWO4和MnWO4,鎢酸(H2WO4)酸性很弱,難溶于水.碳和金屬鎢在高溫下會反應(yīng)生成碳化鎢.
黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法:
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(1)黑鎢礦浸入NaOH熔融液過程需通入大量空氣,目的是為了使鐵和錳轉(zhuǎn)化為氧化物,其中一種紅棕色的氧化物化學(xué)式為
 
;
(2)①已知A的主要成分為Na2WO4,請寫出Na2WO4與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式
 
;
②上述流程中B、C都是鎢的化合物,則步驟(3)中B→C轉(zhuǎn)化屬于
 
;(填四種基本反應(yīng)類型之一)
(3)鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫氣等還原劑把氧化鎢(WO3)還原為金屬鎢.對鎢的純度要求不高時,可用碳作還原劑.寫出用碳還原氧化鎢制取金屬鎢的化學(xué)方程式:
 
;為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,為什么不宜用碳而必須用氫氣作還原劑?
 

(4)常溫下,黑鎢礦中FeWO4和MnWO4的溶度積常數(shù)分別為:Ksp(FeWO4)=2.5×10-12;Ksp(MnWO4)=7.5×10-16;欲將體積為1L含MnWO4物質(zhì)的量為0.6mol懸濁液全部轉(zhuǎn)化為FeWO4懸濁液,理論上可往MnWO4懸濁液加入等體積一定濃度的FeCl2溶液完成上述轉(zhuǎn)化;請計算所加入FeCl2溶液濃度為
 
mol/L(精確到小數(shù)點后一位),所以實際生產(chǎn)過程
 
(填“能”或“不能”)通過加入FeCl2溶液的方法實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化.(溶液混合體積變化可忽略)

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鎢是我國豐產(chǎn)元素,是熔點最高的金屬,廣泛用于拉制燈泡的燈絲,有“光明使者”的美譽.鎢在自然界主要以鎢 (+6價) 酸鹽的形式存在.有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦.白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣 (CaWO4);黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,化學(xué)式常寫成(Fe,Mn)WO4,鎢酸(H2WO4)酸性很弱,難溶于水.黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法:其中 A、B、C 都是鎢的化合物.回答:
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(1)74W在周期表的位置是第
 
周期.
(2)寫出上述流程中B、C 的化學(xué)式:B
 
;  C
 

(3)鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫等還原劑把氧化鎢還原為金屬鎢.對鎢的純度要求不高時,可用碳作還原劑.寫出用碳還原氧化鎢制取金屬鎢的化學(xué)方程式:
 
;
為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,不宜用碳而必須用氫氣作還原劑,為什么?
 

(4)仲鎢酸的阱鹽在熱分解時會發(fā)生內(nèi)在氧化還原反應(yīng),我國鎢化學(xué)研究的奠基人顧冀東先生采用這一反應(yīng)制得了藍色的、非整比的鎢氧化物 WO3-x. 這種藍色氧化鎢具有比表面大、易還原的優(yōu)點,在制鎢粉時溫度容易控制,目前冶煉拉制鎢絲的金屬鎢都用藍色氧化鎢為原料.經(jīng)分析,得知藍色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分數(shù)為 0.7985.
①計算 WO3-x中的x值.x=
 
. (相對原子質(zhì)量:W:183.84;O:16.00)
②一般認為,藍色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢.則藍色氧化鎢中這兩種價態(tài)的鎢原子數(shù)比為
 
 

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鎢是我國豐產(chǎn)元素,是熔點最高的金屬,廣泛用于拉制燈泡的燈絲, 有“光明使者”的美譽。鎢在自然界主要以鎢(+6價)酸鹽的形式存在。有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣(CaWO4);黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,化學(xué)式常寫成(Fe,Mn)WO4,鎢酸(H2WO4)酸性很弱,難溶于水。黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法:

其中A、B、C都是鎢的化合物;卮穑

(1)74W在周期表的位置是第________周期。

(2)寫出上述流程中B、C的化學(xué)式:B_________________;C_________________。

(3)鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫等還原劑把氧化鎢還原為金屬鎢。對鎢的純度要求不高時,可用碳作還原劑。寫出用碳還原氧化鎢制取金屬鎢的化學(xué)方程式:_____________________________;為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,不宜用碳而必須用氫氣作還原劑,為什么?__________________。

(4)仲鎢酸的阱鹽在熱分解時會發(fā)生內(nèi)在氧化還原反應(yīng),我國鎢化學(xué)研究的奠基人顧冀東先生采用這一反應(yīng)制得了藍色的、非整比的鎢氧化物WO3-x。這種藍色氧化鎢具有比表面大、易還原的優(yōu)點,在制鎢粉時溫度容易控制,目前冶煉拉制鎢絲的金屬鎢都用藍色氧化鎢為原料。經(jīng)分析,得知藍色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分數(shù)為0.798 5。

①計算WO3-x中的x值。x=____________。(相對原子質(zhì)量:W:183.84;O:16.00)

②一般認為,藍色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢。則藍色氧化鎢中這兩種價態(tài)的鎢原子數(shù)比為____________。

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Fe元素是地殼中最豐富的元素之一,在金屬中僅次于鋁,鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.請回答下列問題:
(1)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一,其原理是Fe304+4CO
 高溫 
.
 
3Fe+4C02,若有1mol Fe304參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是______mol;
(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑,在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去,其原因是______;
(3)鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右,將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護的簡單示意圖,請在下圖虛線框內(nèi)作出修改,并用箭頭標(biāo)出電子流動方向______;
(4)硫酸亞鐵晶體(FeS04?7H20)常作醫(yī)藥上的補血劑.課外研究性小組測定該補血劑中鐵元素的含量.實驗步驟如下:

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請回答下列問題:
①證明步驟①所得濾液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加H2O2,此過程的現(xiàn)象為:______;
②若該實驗溫度下,步驟③中難溶物的溶度積為Ksp=8×l0-38,試計算該物質(zhì)沉淀完全所需要的pH=______(已知溶液中離子濃度小于10-5mol時,該離子可看做沉淀完全;lg2=0.3);
③步驟④中一系列的操作步驟為:過濾、______、灼燒、冷卻、稱量;
④若實驗過程中無損耗,最后稱量得到a克紅棕色的固體,則每片補血劑中含鐵元素的質(zhì)量為______g.(用含a的式子表示)
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