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    工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下：

    已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：

     
    		Fe3+
    		Cu2+
    		Cr3+
    开始沉淀pH
    		2．1
    		4．7
    		4．3
    完全沉淀pH
    		3．2
    		6．7
    		a
     

    （1）在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有                
    （2）在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到              ；②将浊液加热到80℃，             。
    （3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式         ，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是    。
    （4）当离子浓度≤1×10—5 mol?L-1认为沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥ 。已知：Ksp[Cr(OH)3]=6．3×10-31，）

    （1）CuSO4   (3分)
    （2）①3．2      (2分)          ②趁热过滤   (2分)  
    （3）2H2O +  HSO3— +2Cu2+=Cu2O↓+SO42— +5H+(3分)； 产生SO2污染环境(3分)
    （4）4．0×10-9mol/L  (3分)

    解析试题分析：（1）Fe2O3、CuO、Cr2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4、Cr2(SO4)3，所以在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有CuSO4；
    （2）①除铁操作中铁离子沉淀完全，而铜离子与铬离子不能沉淀，铁离子沉淀完全的pH是3．2所以调节溶液pH到3．2；80℃时CaSO4的溶解度已经很小，此时以固体形式存在，若不趁热过滤，温度下降后，CaSO4的溶解度又增大，重新回到溶液中，达不到除杂目的，所以将浊液加热到80℃，要趁热过滤，以除去CaSO4
    （3）Cu元素以Cu2+形式存在于溶液中，加入NaHSO3二者发生氧化还原反应，生成Cu2O固体，HSO3—被氧化成SO42—，所以离子方程式为2H2O+HSO3— +2Cu2+=Cu2O↓+SO42—+5H+；若NaHSO3过量，则该步骤中Cu2+被还原后的溶液酸性增强，则H+会与过量的NaHSO3反应产生SO2，污染环境；
    （4）Cr3+完全沉淀时C(Cr3+)≤1×10—5 mol?L-1,而Ksp[Cr(OH)3]= C(Cr3+)·C(OH—)3=6．3×10-31，C(OH—)3= 6．3×10-31/ C(Cr3+)≥6．3×10-26,所以C(OH—) ≥×10-9=4．0×10-9。
    考点：考查对工业流程的分析，反应产物、pH的判断，Ksp的有关计算，离子方程式的书写

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：单选题

    有一瓶无色气体，可能含有HCl、H2S、CO2、HBr、SO2中的一种或几种，将其通入氯水中得无色透明溶液，把溶液分成两份，向一份中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀；另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀，以下结论正确的是……（ ）
    ①原气体中肯定有SO2，②原气体中可能有SO2，③原气体中肯定没有H2S、HBr，④不能肯定原气体中是否含有HCl，⑤原气体中肯定无CO2，⑥原气体中肯定有HCl.

    A．①③④ B．②④ C．①③⑥ D．①③⑤⑥ 

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    莫尔盐【硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O】是一种重要化学试剂，实验室用含油污的铁片来制取莫尔盐，流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）加入10%Na2CO3溶液的原因是___________________（用离子方程式表示）。
    （2）A物质可以为________(填编号)。
    a．CuCl2        b．CuO      c．Cu(NO3)2     d．CuSO4
    （3）B物质的成分为_________________。
    （4） 加少量硫酸调节pH为 1～2的目的是_____________________________，
    操作Ⅱ的名称_______________________________________________。
    （5）用无水乙醇洗涤潮湿的硫酸亚铁铵晶体是为了除去晶体表面残留的水分，不用加热烘干的原因是_________________________________________。
    （6）鉴定所得晶体中含有Fe2＋、NH、SO离子的实验方法正确的是________(填编号)。
    a．取少量样品于试管，加水溶解，通入适量Cl2，再加KSCN溶液，观察现象
    b．取少量样品于试管，加水溶解，加入酸性KMnO4溶液，观察现象
    c．取少量样品于试管，加水溶解，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察试纸颜色的变化
    d．取少量样品于试管，加水溶解，加入盐酸后再加入BaCl2溶液，观察现象

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂，工业上生产V2O5的工艺流程如下：请回答下列问题：

    （1）步骤①所得废渣的成分是              (写化学式)，它与NaOH溶液反应的离子反应方程式为                。
    （2）步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂)：
    R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)，
    ①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是                                。
    ②中萃取时必须加入适量碱，其原因是                      。
    （3）步骤③中X试剂为            ，步骤④的目的是             ，步骤⑤的离子方程式为                。
    （4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有          和           。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    分子筛具有吸附能力强，热稳定性高等优良性能，使得分子筛获得广泛应用，某种型号分子筛的工业生产流程可表示如下：

    在滴加氨水调节pH=9的过程中，若pH控制不当，会有Al(OH)3生成，假设生产过程中铝元素、硅元素均没有损失，钠原子利用率为10%。
    （1）分子筛的直径为4A(1A=10－10m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得6A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4．65A)和异丁烷(分子直径为5．6A)应该选用_______型分子筛。
    （2）Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为________________________
    （3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH－外，主要还有         等离子。检验其中金属阳离子的操作方法是            ；
    （4）加NH3?H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是                  。
    （5）该生产流程中所得分子筛的化学式为                 。（用氧化物形式表示）

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    工业上常用铬铁矿（有效成份为FeO·Cr2O3，主要杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产重铬酸钾（K2Cr2O7），实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图，涉及的主要反应是：6FeO·Cr2O3＋24NaOH＋7KClO3=12Na2CrO4＋3Fe2O3＋7KCl＋12H2O，试回答下列问题：

    （1）⑤中溶液金属阳离子的检验方法是                                。
    （2）步骤③被沉淀的离子为（填离子符号）                             。
    （3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为：                  。
    （4）烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：ΔH=－725.5 kJ/mol、ΔH=－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式：            。
    （5）2011年云南曲靖的铬污染事件，说明含铬废渣（废水）的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
    ①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式                               。
    ②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L，要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值，须调节溶液的c(OH-)≥     mol/L（只写计算表达式）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    硫酸铅广泛应用于制造蓄电池。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：

    已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时，Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8。
    （1）已知步骤Ⅰ有NO产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的离子方程式                             、                                  。
    （2）步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是                               。
    （3）母液可循环利用于步骤Ⅰ，其溶质主要是            (填一种物质化学式)，若母液中残留的SO42－过多，循环利用时可能出现的问题是                                    。
    （4）产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤，目的是除去                              。
    （5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为                                           。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子： Fe2＋、Mg2＋、Al3＋、Ba2＋、NO3-、SO42-、Cl－、I－、HCO3-，取该溶液进行实验：

    实验步骤
    		实验现象
    (1)取少量该溶液，加几滴紫色石蕊试液
    		溶液变红
    (2)取少量该溶液加热，加Cu片和浓H2SO4，加热
    		有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色
    (3)取少量该溶液，加BaCl2溶液
    		有白色沉淀
    (4)取(3)中上层清液，加AgNO3溶液
    		有白色沉淀，且不溶于稀HNO3
    (5)取少量该溶液，加NaOH溶液
    		有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解
     
    由此判断：
    (1)溶液中肯定不存在的离子有________，溶液中肯定存在的离子是____。
    (2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)_____。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    工业利用精炼镁渣(含有MgO、KCl、MgCl2、BaCl2、CaCl2、FeCl3等杂质)回收MgCl2的工业流程如下:

    已知:25 ℃时有关物质的溶度积如下:

    物质
    		CaCO3
    		MgCO3
    		BaCO3
    		Mg(OH)2
    		Fe(OH)3
    Ksp
    		4.96×10-9
    		6.82×10-6
    		5.1×10-9
    		5.61×10-12
    		2.64×10-38
    回答下列问题:
    (1)写出溶解时的离子方程式                               。
    (2)溶解时温度不能太高,也不宜太低,要求控制在35 ℃左右,其理由是               。
    (3)操作Ⅰ包含多个操作,分别为             ,过滤,洗涤,烘干。烘干时需要减压烘干,原因是                              。
    (4)为减少Na2CO3的用量和提高产品质量,在中和工序(中和后溶液接近中性)结束前要检验溶液中是否存在       离子,选择检验该离子的原因是                        。
    (5)母液的主要成分                                       。

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