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1.(2022·辽宁,16)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3;
②金属活动性:Fe(H)BiCu;
③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下:
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.5
8.3
Fe3+
1.6
2.8
Mn2+
8.1
10.1
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为_________________________________。
a.进一步粉碎矿石
b.鼓入适当过量的空气
c.降低焙烧温度
(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为____________________。
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为:①充分浸出Bi3+和Mn2+;②_______________。
(4)滤渣的主要成分为________________(填化学式)。
(5)生成气体A的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)加入金属Bi的目的是___________________________________________________。
2.(2022·全国乙卷,26)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等,为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
PbSO4
PbCO3
BaSO4
BaCO3
Ksp
2.5×10-8
7.4×10-14
1.1×10-10
2.6×10-9
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Pb(OH)2
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为_____________________________,
用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因:______________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是_________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是______________________________________________;
(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为_____________
_______________________________________________________________________;
(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是________________________。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是__________________。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有__________。
3.(2022·山东滕州二中模拟)富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀时
1.9
3.4
7.0
9.1
完全沉淀时
3.2
4.7
9.0
11.1
(1)酸浸时发生反应:2MgO·S
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