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专题微练19　化学工艺流程
　
1.实现废钨—镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3,还含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。
已知:ⅰ.T<700 ℃,纯碱不与Al2O3、SiO2反应。
ⅱ.相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+
开始沉淀时的pH 6.9 3.4 1.5
沉淀完全时的pH 8.9 4.7 2.8
回答下列问题:
(1)28Ni位于元素周期表的第_____________周期第_____________族。
(2)“氧化”的目的为__________________和将金属单质氧化至相应价态。
(3)“钠化焙烧”中生成Na2WO4的化学方程式为
(4)“酸化沉钨”后过滤,所得滤饼的主要成分为_____________(填化学式)。
(5)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_____________。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 低于 30.8 ℃ 30.8~ 53.8 ℃ 53.8~ 280 ℃ 高于 280 ℃
晶体 形态 NiSO4· 7H2O NiSO4· 6H2O 多种结晶 水合物 NiSO4
“一系列操作”依次是_____________、及时过滤、洗涤、干燥。
(7)强碱溶液中NaClO氧化NiSO4,可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为__________________________。
2.铍广泛用于火箭、原子能、电子工业等领域。以铍矿石(主要成分是,含少量MnO)为原料制备Be的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“烧结”之前,将铍矿石转化成铍矿石粉的目的是__________________________,浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“除锰”过程发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)制备无水BeCl2的过程:将Be(OH)2溶于盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶得到BeCl2·xH2O,加热SOCl2和BeCl2·xH2O的混合物得到无水BeCl2。SOCl2和BeCl2·xH2O反应的化学方程式为____________________________________,也可以用NH4Cl固体代替SOCl2,NH4Cl的作用是____________________________________。
(4)Be与O2反应能得到BeO,如果将这个反应设计成原电池,Be极为____________极,发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(5)铍和铝的性质相似。下列叙述错误的是___________(填字母)。
A.铍是一种轻金属,能与冷水反应
B.常温下,BeCl2溶液的pH<7
C.氧化铍具有高熔点、耐酸碱的性质
(6)离子晶体中稳定配位多面体的理论半径比如表所示。
配位多面体空间结构 配位数 半径比
平面三角形 3 0.15~0.225
四面体形 4 0.225~0.414
八面体形 6 0.414~0.732
已知:铍离子、氧离子的半径依次为45 pm、140 pm,预测BeO的配位多面体为___________形。
(7)铍晶胞为六方堆积结构,如图所示,铍晶体密度为___________g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。已知:NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞底边边长为a nm,高为2a nm。
3.(2024·唐山二模)从钼精矿焙烧烟尘(含MoS2、Re2O7,少量MoO3、ReO3)中回收铼的工艺流程如图所示:
已知:①低价铼(Re)元素易被氧化。②MoO3、Re2O7易溶于水生成H2MoO4、HReO4,其他钼、铼的氧化物难溶于水。③钼元素与硫酸根可形成配离子。
回答下列问题:
(1)500 ℃焙烧产物基本全部为MoO2。焙烧时MoS2反应的化学方程式为
①2MoS2+7O22MoO3+4SO2;
②
(2)水浸时,加入H2O2溶液的作用是___________________________。
(3)已知MoO3在水中的溶解度:
温度/℃ 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,钼的浓度约为10 g/L,可能原因为____________________。钼、铼的浸出率随温度的变化关系如图1所示,则水浸时,适宜的温度为_____________℃左右。
图1
(4)离子交换的原理为浸出液中的阴离子(如)与树脂上的官能团发生交换反应达到平衡。浸取液中浓度对铼的吸附率影响如图2所示,铼的吸附率随浓度变化的原因为______________________________。
图2
(5)ReO3的立方晶胞结构如图3所示,则Re原子配位数为_____________,若晶胞密度为ρ g·cm-3,则晶胞参数a=_____________nm(NA为阿伏加德罗常数的值)。
图3
4.(2024·石家庄质检)Be是一种重要的战略性金属,以铍矿石、方解石(CaCO3)为原料制备硫酸铝铵和铍的工艺流程如下:
已知:①铍矿石的主要成分为Be3Al2Si6O18,还含有FeO;铍玻璃体为混合物,主要成分为CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6、SiO2,还含有FeO和Fe2O3。
②Be(OH)2具有两性;25 ℃时,Ksp[Be(OH)2]=4×10-16(已知:常温下,溶液中离子浓度低于1.0×10-5 mol·L-1即可认为该离子被除尽);lg 2=0.3。
回答下列问题:
(1)“配料熔化”时,Be3Al2Si6O18发生反应的化学方程式为__________________________;铍玻璃体属于_____________(填“晶体”或“非晶体”)。
(2)“酸溶”时,从铍玻璃体进入滤渣1中的元素为_____________(填元素符号)。
(3)“调pH”时,发生氧化还原反应的离子方程式为
(4)“沉铍”时,需控制溶液的pH不低于_____________才能将Be2+沉淀完全;若将氨水换成NaOH溶液也可沉铍,但需控制溶液的pH不能过高,否则会因生成_____________(填化学式)导致铍的产率降低。
(5)“电解”时的工作原理如图所示,其中燃料电池负极的电极反应式为___________________________;该制铍工艺的缺点除能耗高外,还有
5.以银精矿(主要成分为Ag2S、FeS2、ZnS)为原料采用“预氧化湿法提银”工艺流程如下:
已知:酸性环境下,有较强的氧化性,被还原为Cl-。
(1)“分离转化”时,为提高Ag2S的转化率可采取的措施是______________________;Ag2S转化为AgCl和S的化学方程式为___________________________
(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,依据反应Ag2S+2Cl-2AgCl+S2-,能否实现此反应较完全转化 说明理由:___________________________
(3)滤液1中的金属阳离子有_____________。在整个工艺中可循环利用的物质是_____________。
(4)“浸银”时,发生反应的离子方程式为___________________________。
(5)“分离转化”时,除上述方法外也可以使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出,建立化学平衡状态。请解释浸出剂中Cl-、H+的作用:______________________________________________________
(6)还原过程中所用的N2H4,分子可能有两种不同的构象——顺式和反式,沿N—N键轴方向的投影如图所示,其中(a)为反式,(b)为顺式。测得N2H4分子极性很大,说明它具有_____________(填“反式”或“顺式”)构象。
　
(a) (b)
专题微练19　化学工艺流程
1.答案　(1)四　Ⅷ　(2)除去含S有机物　(3)WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑　(4)H2WO4　(5)4.7~6.9　(6)蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8 ℃结晶
(7)ClO-+2Ni2++4OH-2NiOOH↓+Cl-+H2O
解析　由题给流程可知,废催化剂在空气中氧化,将含硫有机物转化为气体除去,并将金属单质氧化至相应价态;向氧化渣中加入Na2CO3在600 ℃条件下钠化焙烧,将WO3转化为Na2WO4,焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液;向滤液中加入硫酸酸化沉钨,将Na2WO4转化为H2WO4沉淀,过滤得到H2WO4;H2WO4煅烧分解生成WO3;向浸渣中加入硫酸酸浸,将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;调节滤液pH在4.7~6.9范围内,将溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤得到含有Fe(OH)3、Al(OH)3的滤渣和NiSO4溶液;NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8 ℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。(1)镍元素的原子序数为28,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。(2)氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去,并将金属单质氧化至相应价态。(3)“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑。(4)“酸化沉钨”后过滤,所得滤饼的主要成分为H2WO4。(5)调节滤液pH在4.7~6.9范围内的目的是将溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(6)由题给信息可知,“一系列操作”为硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8 ℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。(7)由题意可知,碱性条件下溶液中的镍离子与次氯酸根离子反应生成碱式氧化镍、氯离子和水,反应的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-2NiOOH↓+Cl-+H2O。
2.答案　(1)增大接触面积,加快化学反应速率,使反应充分　SiO2　(2)+4NH3·H2O+2Mn5MnO2↓+12F-+4N+2H2O　(3)BeCl2·xH2O+xSOCl2BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑　分解出HCl抑制BeCl2水解　(4)负　氧化　(5)AC　(6)四面体　
(7)×1021
解析　铍矿石 (主要成分为Be2SiO4,含少量MnO),加入碳酸钠和Na2SiF6,反应生成可溶性Na2BeF4、Na2MnF4,加水后过滤,二氧化硅不溶于水形成浸渣,浸出液中加入氨水和高锰酸钾溶液除锰,Na2MnF4与高锰酸钾反应生成二氧化锰,再加入氢氧化钠沉铍得到氢氧化铍,将氢氧化铍转化为氯化铍后再还原为Be。(1)烧结前将矿石粉碎的目的是增大接触面积,加快化学反应速率,使反应充分;浸渣的主要成分是SiO2。(2)根据氧化还原反应电子守恒配平方程式,除锰的离子方程式为+4NH3·H2O+2Mn5MnO2↓+12F-+4N+2H2O。(3)BeCl2·xH2O受热分解为BeCl2和H2O,SOCl2与水反应生成SO2和HCl气体,从而得到无水氯化铍BeCl2·xH2O+xSOCl2BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑,氯化氨分解出来的HCl可以在加热过程中抑制BeCl2的水解而得到无水氯化铍。(4)Be和氧气反应生成BeO,Be被氧化,因此作负极。(5)铍和铝的性质相似,因此铍不与冷水反应,A项错误;BeCl2类似于AlCl3,溶液中Be2+发生水解使溶液呈酸性,pH<7,B项正确;氧化铍和氧化铝性质相似,不耐酸碱,C项错误。(6)=≈0.321,介于0.225~0.414之间,因此BeO的配位多面体是四面体形。(7)根据题意,该晶胞的体积为6×××a×2a×(10-7)3 cm3=3a3×10-21 cm3,由均摊法可知该晶胞中Be原子个数为×2+×12+3=6,则该晶体的密度为 g·cm-3=×1021 g·cm-3。
3.答案　(1)MoS2+6MoO37MoO2+2SO2↑
(2)将低价铼元素进一步氧化为易溶于水的Re2O7
(3)溶液中的与钼形成配离子,增大了钼的溶解　50
(4)与发生吸附竞争,使铼的吸附率下降　(5)6　×107
解析　(1)根据题干信息,500 ℃焙烧产物基本全部为MoO2,焙烧时MoS2与氧气反应生成MoO3,MoO3可被MoS2还原为MoO2,反应方程式为MoS2+6MoO37MoO2+2SO2↑。(2)Re2O7易溶于水,而原料中存在低价态的铼元素,加入H2O2溶液可将低价铼元素进一步氧化为易溶于水的Re2O7。(3)经过焙烧和氧化后,溶液中存在,结合题干信息可知,与钼形成配离子,可增大钼的溶解;水浸过程中既要考虑二者浸出率,同时还要考虑温度过高会导致过氧化氢受热分解,结合图像可知,水浸时,适宜的温度为50 ℃左右。(4)结合题干信息可知,与可发生吸附竞争,从而导致铼的吸附率下降。(5)根据均摊法计算,白球位于顶角,个数为8×=1,黑球位于棱上,个数为12×=3,结合化学式ReO3可知,黑球表示O原子,白球表示Re原子,结合晶胞结构可知,与Re原子最近且等距离的O原子的个数为6,即配位数为6;根据晶胞密度计算公式:ρ= g·cm-3,解得a=×107 nm。
4.答案　(1)Be3Al2Si6O18+2CaCO3CaAl2Si2O8+CaBe3SiO6+3SiO2+2CO2↑　非晶体　(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,污染环境
解析　由题给流程可知,铍矿石和方解石配料熔化得到铍玻璃体,向铍玻璃体中加入硫酸酸溶,金属元素转化为硫酸盐,SiO2不与硫酸反应,Si转化为H2SiO3沉淀,过滤得到含有CaSO4、SiO2、H2SiO3的滤渣和滤液;向滤液中加入(NH4)2SO4溶液,将溶液中的Al3+转化为硫酸铝铵晶体,过滤得到硫酸铝铵和滤液;向滤液中通入氨气和空气调节溶液的pH,将溶液中的Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤得到含有Fe(OH)3的滤渣和滤液;向滤液中加入氨水,将溶液中的Be2+转化为Be(OH)2沉淀,过滤得到Be(OH)2;Be(OH)2经转化得到BeCl2,BeCl2经熔融电解制得金属铍。(1) “配料熔化”时,Be3Al2Si6O18与碳酸钙高温条件下反应生成含有CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6和二氧化硅的铍玻璃体,反应的化学方程式为Be3Al2Si6O18+2CaCO3CaAl2Si2O8+CaBe3SiO6+3SiO2+2CO2↑,铍玻璃体是没有固定熔点的混合物,属于非晶体。(2)向铍玻璃体中加入硫酸酸溶,过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅、硅酸的滤渣,则从铍玻璃体进入滤渣1中的元素为Ca和Si。(3)通入氨气和空气调节溶液pH的目的是将溶液中的Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,其中氧化还原反应的离子方程式为4Fe2++O2+8NH3+10H2O4Fe(OH)3+8N。(4)由溶度积可知,溶液中Be2+完全沉淀时,溶液中OH-浓度不低于=2×10-5.5 mol·L-1,则溶液的pH不低于14-5.5+lg 2=8.8;Be(OH)2是两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应生成Na2[Be(OH)4],所以将氨水换成NaOH溶液沉铍时需控制溶液的pH不能过高,防止生成Na2[Be(OH)4],导致单质铍的产率降低。(5)由题图可知,通入丙烷的右侧电极为燃料电池的负极,碳酸根离子作用下丙烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为C3H8-20e-+10C13CO2+4H2O;该制铍工艺的缺点除能耗高外,还有氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成有毒的氯气,而污染环境。
5.答案　(1)适当延长浸取时间、减小颗粒直径、适当升高温度等　3Ag2S+6HCl+KClO36AgCl+KCl+3S+3H2O　(2)不能,该反应的平衡常数K====4×10-30,K极小,几乎不能转化　(3)K+、Fe3+、Zn2+　Na2SO3　(4)AgCl+2S[Ag(SO3)2]3-+Cl-　(5)Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,增大溶液中Cl-浓度,有利于平衡正向移动,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)顺式
解析　(1)为提高Ag2S的转化率可采取的措施是适当延长浸取时间、减小颗粒直径、适当升高温度等,“分离转化”时,加入盐酸时发生反应Ag2S+2Cl-2AgCl+S2-,酸性环境中KClO3可以将-2价的S元素氧化硫单质,促使平衡正向移动,从而把Ag2S转化为AgCl和S,Ag2S转化为AgCl和S的化学方程式为3Ag2S+6HCl+KClO36AgCl+KCl+3S+3H2O。(2)若不加KClO3,直接加氯化物,依据反应Ag2S+2Cl-2AgCl+S2-,K====4×10-30,K极小,几乎不能转化。(3)银精矿加盐酸和氯酸钾浸取主要发生反应3Ag2S+6HCl+KClO36AgCl+KCl+3S+3H2O,酸性环境下,有较强的氧化性,FeS2、ZnS分别反应生成FeCl3、ZnCl2,滤液1中的金属阳离子有K+、Fe3+、Zn2+;滤液为Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,在滤液中加N2H4,发生反应4[Ag(SO3)2]3-+N2H4+4OH-4Ag↓+8+N2↑+4H2O,滤液2中Na2SO3可循环利用。(4)“浸银”时,发生反应的离子方程式为AgCl+2[Ag(SO3)2]3-+Cl-。(5)Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,增大溶液中Cl-浓度,有利于平衡正向移动,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)由题图可知,构象(a)的正负电荷中心基本重合,分子的极性小,而构象(b)的正负电荷中心不重合,为极性分子,测得N2H4分子极性很大,符合(b),说明它具有顺式构象。(共38张PPT)
专题微练19　化学工艺流程
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2
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1.实现废钨—镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3，还含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。
1
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已知：ⅰ.T<700 ℃，纯碱不与Al2O3、SiO2反应。
ⅱ.相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+
开始沉淀时的pH 6.9 3.4 1.5
沉淀完全时的pH 8.9 4.7 2.8
回答下列问题：
(1)28Ni位于元素周期表的第______周期第_____族。
(2)“氧化”的目的为_______________和将金属单质氧化至相应价态。
四
Ⅷ
除去含S有机物
1
5
2
3
4
(3)“钠化焙烧”中生成Na2WO4的化学方程式为____________________
_______________。
(4)“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为________(填化学式)。
(5)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_________。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 低于30.8 ℃ 30.8~53.8 ℃ 53.8~280 ℃ 高于280 ℃
晶体形态 NiSO4·7H2O NiSO4·6H2O 多种结晶 水合物 NiSO4
WO3+Na2CO3
Na2WO4+ CO2↑
H2WO4
4.7~6.9
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“一系列操作”依次是_________________________________、及时过滤、洗涤、干燥。
(7)强碱溶液中NaClO氧化NiSO4，可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH，该反应的离子方程式为_____________________________
___________。
蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8 ℃结晶
ClO-+2Ni2++4OH-===2NiOOH↓
+Cl-+H2O
由题给流程可知，废催化剂在空气中氧化，将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态；向氧化渣中加入Na2CO3在600 ℃条件下钠化焙烧，将WO3转化为Na2WO4，焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液；向滤液中加入硫酸酸化沉钨，将Na2WO4转化为H2WO4沉淀，过滤得到H2WO4；H2WO4煅烧分解生成WO3；向浸渣中加入硫酸酸浸，将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣
解析
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和滤液；调节滤液pH在4.7~6.9范围内，将溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤得到含有Fe(OH)3、Al(OH)3的滤渣和NiSO4溶液；NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8 ℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。(1)镍元素的原子序数为28，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。(2)氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态。(3)“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨
解析
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酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为WO3+Na2CO3 Na2WO4
+CO2↑。(4)“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为H2WO4。(5)调节滤液pH在4.7~6.9范围内的目的是将溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(6)由题给信息可知，“一系列操作”为硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8 ℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。(7)由题意可知，碱性条件下溶液中的镍离子与次氯酸根离子反应生成碱式氧化镍、氯离子和水，反应的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O。
解析
1
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3
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2.铍广泛用于火箭、原子能、电子工业等领域。以铍矿石(主要成分是，含少量MnO)为原料制备Be的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
1
5
2
3
4
(1)“烧结”之前，将铍矿石转化成铍矿石粉的目的是_______________
______________________________，浸渣的主要成分是___________
(填化学式)。
(2)“除锰”过程发生反应的离子方程式为_________________________
________________________________________。
(3)制备无水BeCl2的过程：将Be(OH)2溶于盐酸，蒸发浓缩、冷却结晶得到BeCl2·xH2O，加热SOCl2和BeCl2·xH2O的混合物得到无水
1
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增大接触面积，加快化学反应速率，使反应充分
SiO2
+4NH3·H2O+
2Mn===5MnO2↓+12F-+4N+2H2O
BeCl2。SOCl2和BeCl2·xH2O反应的化学方程式为_________________
_______________________________,也可以用NH4Cl固体代替SOCl2,
NH4Cl的作用是__________________________。
(4)Be与O2反应能得到BeO，如果将这个反应设计成原电池，Be极为________极，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(5)铍和铝的性质相似。下列叙述错误的是________(填字母)。
A.铍是一种轻金属，能与冷水反应
B.常温下，BeCl2溶液的pH<7
C.氧化铍具有高熔点、耐酸碱的性质
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BeCl2·xH2O+
xSOCl2 BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑
分解出HCl抑制BeCl2水解
负
氧化
AC
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四面体
(7)铍晶胞为六方堆积结构，如图所示，铍晶体密度为____________
g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。已知:NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞底边边长为a nm，高为2a nm。
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×1021
铍矿石 (主要成分为Be2SiO4，含少量MnO),加入碳酸钠和Na2SiF6,反应生成可溶性Na2BeF4、Na2MnF4，加水后过滤，二氧化硅不溶于水形成浸渣，浸出液中加入氨水和高锰酸钾溶液除锰，Na2MnF4与高锰酸钾反应生成二氧化锰，再加入氢氧化钠沉铍得到氢氧化铍，将氢氧化铍转化为氯化铍后再还原为Be。(1)烧结前将矿石粉碎的目的是增大接触面积，加快化学反应速率，使反应充分；浸渣的主要成分是SiO2。(2)根据氧化还原反应电子守恒配
解析
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平方程式，除锰的离子方程式为+4NH3·H2O+2Mn===
5MnO2↓+12F-+4N+2H2O。(3)BeCl2·xH2O受热分解为BeCl2和H2O，SOCl2与水反应生成SO2和HCl气体，从而得到无水氯化铍BeCl2·xH2O+xSOCl2 BeCl2+xSO2↑+2xHCl↑，氯化氨分解出来的HCl可以在加热过程中抑制BeCl2的水解而得到无水氯化铍。(4)Be和氧气反应生成BeO，Be被氧化，因此作负极。(5)铍和铝的性质相似，因此铍不与冷水反应，A项错误；BeCl2类似于AlCl3，
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3.(2024·唐山二模)从钼精矿焙烧烟尘(含MoS2、Re2O7,少量MoO3、ReO3)中回收铼的工艺流程如图所示：



已知：①低价铼(Re)元素易被氧化。②MoO3、Re2O7易溶于水生成H2MoO4、HReO4，其他钼、铼的氧化物难溶于水。③钼元素与硫酸根可形成配离子。
回答下列问题：
1
5
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3
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(1)500 ℃焙烧产物基本全部为MoO2。焙烧时MoS2反应的化学方程式为
①2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2；
②________________________________。
(2)水浸时，加入H2O2溶液的作用是_____________________________
______________。
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将低价铼元素进一步氧化为易溶于水的Re2O7
MoS2+6MoO3 7MoO2+2SO2↑
(3)已知MoO3在水中的溶解度：


水浸液中，钼的浓度约为10 g/L，可能原因为____________________
__________________________。钼、铼的浸出率随温度的变化关系如图1所示，则水浸时，适宜的温度为_______℃左右。
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温度/℃ 18 30 45 60 70 80
溶解度/(g/L) 0.106 0.257 0.365 0.421 0.466 0.518
溶液中的与钼形成配离子，增大了钼的溶解
50
(4)离子交换的原理为浸出液中的阴离子(如)与树脂上的官能团发生交换反应达到平衡。浸取液中浓度对铼的吸附率影响如图2所示，铼的吸附率随浓度变化的原因为_____________________
__________________________。
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与发生吸附竞争，使铼的吸附率下降
(5)ReO3的立方晶胞结构如图3所示，则Re原子配位数为_________，
若晶胞密度为ρ g·cm-3，则晶胞参数a=________________nm(NA为阿伏加德罗常数的值)。
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×107
(1)根据题干信息，500 ℃焙烧产物基本全部为MoO2，焙烧时MoS2与氧气反应生成MoO3，MoO3可被MoS2还原为MoO2，反应方程式为MoS2+6MoO3 7MoO2+2SO2↑。(2)Re2O7易溶于水,而原料中存在低价态的铼元素，加入H2O2溶液可将低价铼元素进一步氧化为易溶于水的Re2O7。(3)经过焙烧和氧化后，溶液中存在，结合题干信息可知，与钼形成配离子，可增大钼的溶解；水浸过程中既要考虑二者浸出率，同时还要考虑温度过高
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4.(2024·石家庄质检)Be是一种重要的战略性金属，以铍矿石、方解石(CaCO3)为原料制备硫酸铝铵和铍的工艺流程如下：
已知：①铍矿石的主要成分为
Be3Al2Si6O18，还含有FeO；铍
玻璃体为混合物，主要成分为
CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6、SiO2，
还含有FeO和Fe2O3。
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②Be(OH)2具有两性；25 ℃时，Ksp[Be(OH)2]=4×10-16(已知：常温下,溶液中离子浓度低于1.0×10-5 mol·L-1即可认为该离子被除尽)；
lg 2=0.3。
回答下列问题：
(1)“配料熔化”时，Be3Al2Si6O18发生反应的化学方程式为__________
________________________________________________；铍玻璃体属于________ (填“晶体”或“非晶体”)。
(2)“酸溶”时，从铍玻璃体进入滤渣1中的元素为_________(填元素符号)。
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Be3Al2Si6O18
+2CaCO3 CaAl2Si2O8+CaBe3SiO6+3SiO2+2CO2↑　
非晶体
Ca和Si
(3)“调pH”时，发生氧化还原反应的离子方程式为_________________
__________________________。
(4)“沉铍”时，需控制溶液的pH不低于_____才能将Be2+沉淀完全；若将氨水换成NaOH溶液也可沉铍，但需控制溶液的pH不能过高，否则会因生成________________(填化学式)导致铍的产率降低。
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4Fe2++O2+8NH3+
10H2O===4Fe(OH)3↓+8N
8.8
Na2[Be(OH)4]
(5)“电解”时的工作原理如图所示，其中燃料电池负极的电极反应式为_________________________________；该制铍工艺的缺点除能耗高外，还有___________________。
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C3H8-20e-+10C===13CO2+4H2O
生成Cl2，污染环境
由题给流程可知，铍矿石和方解石配料熔化得到铍玻璃体，向铍玻璃体中加入硫酸酸溶，金属元素转化为硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，Si转化为H2SiO3沉淀，过滤得到含有CaSO4、SiO2、H2SiO3的滤渣和滤液；向滤液中加入(NH4)2SO4溶液，将溶液中的Al3+转化为硫酸铝铵晶体，过滤得到硫酸铝铵和滤液；向滤液中通入氨气和空气调节溶液的pH，将溶液中的Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤得到含有Fe(OH)3的滤渣和滤液；向滤液中加入
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5.以银精矿(主要成分为Ag2S、FeS2、ZnS)为原料采用“预氧化湿法提银”工艺流程如下：

已知：酸性环境下，有较强的氧化性，被还原为Cl-。
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(1)“分离转化”时，为提高Ag2S的转化率可采取的措施是___________
________________________________________；Ag2S转化为AgCl和S的化学方程式为___________________________________________。
(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，依据反应Ag2S+2Cl-===2AgCl+S2-，能否实现此反应
较完全转化 说明理由：______________________________________
_________________________________________________。
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适当延长浸取时间、减小颗粒直径、适当升高温度等
3Ag2S+6HCl+KClO3===6AgCl+KCl+3S+3H2O
不能，该反应的平衡常数K==
==4×10-30，K极小，几乎不能转化
(3)滤液1中的金属阳离子有________________。在整个工艺中可循环利用的物质是_________。
(4)“浸银”时,发生反应的离子方程式为_________________________
_______。
(5)“分离转化”时，除上述方法外也可以使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出，建立化学 平衡状态。请解释浸出剂中Cl-、H+的作用：____________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
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K+、Fe3+、Zn2+
Na2SO3
AgCl+2S===[Ag(SO3)2]3-
+Cl-
Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-，增大溶液中Cl-浓度，有利于平衡正向移动，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)还原过程中所用的N2H4，分子可能有两种不同的构象——顺式和反式,沿N—N键轴方向的投影如图所示,其中(a)为反式，(b)为顺式。测得N2H4分子极性很大，说明它具有______________(填“反式”或“顺式”)构象。
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顺式
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取主要发生反应3Ag2S+6HCl+KClO3===6AgCl+KCl+3S+3H2O，酸性环境下，有较强的氧化性，FeS2、ZnS分别反应生成FeCl3、ZnCl2，滤液1中的金属阳离子有K+、Fe3+、Zn2+；滤液为Na3[Ag(SO3)2]和NaCl，在滤液中加N2H4，发生反应4[Ag(SO3)2]3-+N2H4+4OH-===4Ag↓+8+N2↑+4H2O，滤液2中Na2SO3可循环利用。(4)“浸银”时，发生反应的离子方程式为AgCl+2===
[Ag(SO3)2]3-+Cl-。(5)Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-，增
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大溶液中Cl-浓度，有利于平衡正向移动，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)由题图可知，构象(a)的正负电荷中心基本重合，分子的极性小，而构象(b)的正负电荷中心不重合，为极性分子，测得N2H4分子极性很大，符合(b)，说明它具有顺式构象。
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