题目内容
【题目】银精矿主要含有 Ag2S(杂质是铜、锌、锡和铅的硫化物),工业上利用银精矿制取贵金属银,流程图如下图所示。已知“ 氯化焙烧” 能把硫化物转化为氯化物,请回答下列问题:
(1)“ 氯化焙烧” 的温度控制在 650~670℃,如果温度过高则对焙烧不利,产率会降低,原因是 ______。
(2)水洗后的滤液中溶质有盐酸盐和大量钠盐,取少量滤液加入盐酸酸化,再滴入氯化钡溶液有白色沉淀生成,此钠盐为_____(填化学式)。
(3)氨浸时发生的化学反应方程式为________。
(4)“ 沉银” 是用 N2H4还原银的化合物。
①N2H4的电子式是_______。
②理论上,1molN2H4完全反应所得到的固体质量是______g。
③向所得母液中加入烧碱,得到的两种物质可分别返回________ 、______工序中循环使用。
(5)助熔剂 Na2CO3和 Na2B4O7有两个作用:一是降低了银的熔点,减少能耗;二是____。利用________的方法可以进一步直接精炼银锭。
【答案】温度过高,氯化物进入烟尘逃逸,导致产率降低(或温度过高,会发生其他副反应,导致产率降低) Na2SO4 AgCl + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2Cl + 2H2O 432 氨浸 氯化焙烧 使少数杂质固体进入浮渣,提高了银的纯度 电解
【解析】
已知流程图中的“氯化焙烧”能把硫化物转化为氯化物,则银精矿经O2、NaCl“氯化焙烧”后生成SO2和AgCl,再加水洗去过量的钠盐,得到纯净的AgCl,加入NH3·H2O发生反应AgCl + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2Cl + 2H2O,再利用N2H4进行还原,得到NH4Cl、NH3和Ag单质,反应方程式为4Ag(NH3)2Cl+N2H4===4Ag+N2+4NH4Cl+4NH3,最后再经过熔炼后得到银锭,据此分析解答问题。
(1)“氯化焙烧”过程中,若温度过高,氯化物会进入烟尘逃逸,或者会发生其他副反应,导致产率降低,故答案为:温度过高,氯化物进入烟尘逃逸,导致产率降低(或温度过高,会发生其他副反应,导致产率降低);
(2)滤液中溶质有盐酸盐和大量钠盐,取少量滤液加入盐酸酸化,再滴入氯化钡溶液有白色沉淀生成,说明含有SO42-,则此钠盐的化学式是Na2SO4,故答案为:Na2SO4;
(3)根据上述分析可知,氨浸时发生的化学反应为AgCl + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2Cl + 2H2O,故答案为:AgCl + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2Cl + 2H2O;
(4)①N2H4是共价化合物,其电子式是,故答案为:;
②沉银过程中发生反应4Ag(NH3)2Cl+N2H4===4Ag+N2+4NH4Cl+4NH3,则理论上1molN2H4完全反应所得到4molAg,其质量为4mol×108g/mol=432g,故答案为:432;
③所得母液为NH4Cl,向其中加入烧碱,可反应得到NaCl和NH3·H2O,可返回“氯化焙烧”和“氨浸”工序中循环使用,故答案为:氯化焙烧;氨浸;
(5)助熔剂Na2CO3和 Na2B4O7既可以降低了银的熔点,减少能耗,又可以使少数杂质固体进入浮渣,提高了银的纯度,可用银锭作阳极,纯银作阴极,硝酸银作电解质溶液构成电解池,进一步精练银锭,即采用电解的方法进一步直接精炼银锭,故答案为:使少数杂质固体进入浮渣,提高了银的纯度;电解。
【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂。下图是草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为______________。
(2)1molNaClO3在浸出液中发生反应时,转移的电子数为_________。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2只得到两种沉淀,则沉淀I的成分为______________(填化学式,下同);萃取剂层含锰元素,则沉淀Ⅱ的主要成分为______________。
(4)操作Ⅰ包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2~3、________、________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中,不同温度范围内得到一种不同的固体物质,其质量如表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程产生的气体只有水蒸气和CO2,则290~320℃范围内,剩余固体物质的化学式为______________。