第58講-產品的分離與提純

1.(2022廣東卷18題)稀土(RE)包括輛、鈕等元素，是高科技發(fā)展的關鍵支撐。我國南

方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如

下：

核化Mg|SO.溶液--月相傕怙鹽下徽］

9拘'取液TT過液1卜?卑液1T過-2|~＞境忸T垃嬴井H炭株Xl-RECI,落液

??千干

濫清油液2月件M

已知：月桂酸(C“H23coOH)熔點為44℃；月桂酸和(CuH23coOXRE均難溶于水。該工

藝條件下，稀土離子保持+3價不變；(C“H23co0)2Mg的Ksp=1.8xl(y8,Al(0H)3開始溶

解時的pH為；有關金屬離子沉淀的相關pH見下表。

離子Mg2+Fe3+Al3+RE3+

開始沉淀時的pH

沉淀完全時的pH//

(1)“氧化調pH”中，化合價有變化的金屬離子是。

(2)“過濾1”前，用NaOH溶液調pH至的范圍內，該過程中A1"發(fā)生反應的離

子方程式為。

(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2+濃度為2.7g-L-'?為盡可能多

地提取RE3+,可提高月桂酸鈉的加入量，但應確?！斑^濾2”前的溶液中c(CuH23co0-)低于

molU(保留兩位有效數(shù)字).

(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產率，其原因是。

②“操作X”的過程為：先,再固液分離。

(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質有(寫化學式)。

(6)稀土元素鈕(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑巴3丫。

①還原YCL和PtC14熔融鹽制備PtjY時，生成ImolPt.?Y轉移mol電子。

②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化02的還原，發(fā)生

的電極反應為O

2.(2022江蘇卷16題)實驗室以二氧化鋅(CeCh)廢渣為原料制備CL含量少的Ce2(CO3)3,

其部分實驗過程如下:

稀鹽酸、比。2溶液氨水萃取劑HA稀硝酸氨水、NH4HCO3

,'十..

CeO2廢液T酸浸I中和I萃取I反聲取I沉淀—Ce2(CO3)3

⑴“酸浸，，時CeCh與H2O2溶液反應生成Ce3+并放出02，該反應的離子方程式為

(2)pH約為7的CeCb溶液與NH4HCO3溶液反應可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中。一

含量與加料方式有關。得到含C1-量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為(填序號)。

A.將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中B.將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液

中

(3)通過中和、莘取、反莘取、沉淀等過程，可制備CL含量少的Ce2(CO3)3。己知Ce"

能被有機萃取齊U(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為：Ce3+(水層)+3HA(有機層)一

Ce(A)3(有機層)+3H+冰層)

①加氨水"中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是

②反莘取的目的是將有機層Ce3+轉移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉移，應選

擇的實驗條件或采取的實驗操作有(填兩項)。

③與“反萃取”得到的水溶液比較，濾去Ce2(CCh)3沉淀的濾液中，物質的量減小的離子

有(填化學式)。

(4)實驗中需要測定溶液中Ce-"的含量。己知水溶液中Ce4+可用

準確濃度的(NH4)2Fe(SCh)2溶液滴定，以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，

0.02000mol?L-'

Ce"溶液一

滴定終點時溶液有紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應為(NHp2Fe(SO4)2

Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+?請補充完整實驗方案：①準確量取3+溶液

[c(Ce3+)約為0.2mol.L'],加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化

劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉移到250ml容量瓶中后定容；

②按規(guī)定操作分別將0.02000mol.LT(NH4)2Fe(S04)2和待測Ce4+溶液

裝入如題16圖所示的滴定管中；③。

3.(2022浙江1月30題)某興趣小組用四水醋酸鎰[(CH3coO)2Mn-4H2O]和乙酰氯

(CH3coe1)為原料制備無水二氯化鎬，按如圖流程開展了實驗(夾持儀器己省略)：

*Z.MX

miM體

己知：①無水二氯化錦極易吸水潮解，易溶于水、乙醇和醋酸，不溶于苯。

②制備無水二氯化鐳的主要反應：(CH3co0)2Mn+CH3coe1―第一

MnCbl+2(CH3co0)20。

③乙酰氯遇水發(fā)生反應：CH3coe1+H20—CH3co0H+HC1。

請回答：

(1)步驟I：所獲固體主要成分是(用化學式表示)。

(2)步驟I在室溫下反應，步驟H在加熱回流下反應，目的分別是o

(3)步驟HL下列操作中正確的是。

A.用蒸儲水潤濕濾紙，微開水龍頭，抽氣使濾紙緊貼在漏斗瓷板上

B.用傾析法轉移溶液，開大水龍頭，待溶液快流盡時再轉移沉淀

C.用乙醇作為洗滌劑，在洗滌沉淀時，應開大水龍頭，使洗滌劑快速通過沉淀物

D.洗滌結束后，將固體迅速轉移至圓底燒瓶進行后續(xù)操作

(4)步驟IV：①將裝有粗產品的圓底燒瓶接到純化裝置(圖2)上，打開安全瓶上旋塞，打

開抽氣泵，關閉安全瓶上旋塞，開啟加熱器，進行純化。請給出純化完成后的操作排序：

純化完成T()->()T)T)-將產品轉至干燥器中保存

a.拔出圓底燒瓶的瓶塞b.關閉抽氣泵

c.關閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫d.打開安全瓶上旋塞

②圖2裝置中U形管內NaOH固體的作用是。

(5)用滴定分析法確定產品純度。甲同學通過測定產品中錦元素的含量確定純度；乙同

學通過測定產品中氯元素的含量確定純度。合理的是(填“甲''或"乙")同學的方法。

4.(2022北京卷19題)鏤浸法由白云石［主要成分為CaMg(CO3)2，含F(xiàn)ezCh，SiCh雜質］

制備高純度碳酸鈣和氧化鎂。其流程如下:

CO；

濾液A碳酸鈣

已知:

物質

Ca(OH)2Mg(OH)2CaCOaMgCO3

Ksp5.5x10-61.8xW122.8x1O-93.5x10*

(1)煨燒白云石的化學方程式為

(2)根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析:

CaO浸出率MgO浸出率w(CaCCh)理論值w(CaCO3)實測值

/?(NH4C1)：n(CaO)

/%/%/%/%

：1-

：1

：1

：1

己知：i.對浸出率給出定義

ii.對w(CaCCh)給出定義

①“沉鈣”反應的化學方程式為.

②CaO浸出率遠高于MgO浸出率的原因為?

③不宜選用的“"(NHCl)：〃(CaO)”數(shù)值為-

④w(CaCCh)實測值大于理論值的原因為。

⑤蒸僧時，隨儲出液體積增大，MgO浸出率可出68.7%增加至98.9%,結合化學反應原

理解釋MgO浸出率提圖的原因為o

(3)濾渣C為o

(4)可循環(huán)利用的物質為?

5.(2022全國乙卷26題)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSCU、PbO2>PbO和Pb。還

有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，通過下圖流程實現(xiàn)

鉛的回收。

Na2cO3HAC.H2O2NaOH

鉛膏-PbO

濾液濾渣濾液

一些難溶電解質的溶度積常數(shù)如下表:

難溶電解質PbSO4PbCO3BaSO4BaCOa

Ksp2.5x10*7.4X1014l.lxlO102.6x1O-9

一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如下表:

金屬氫氧化物

Fe(OH)3Fe(0H)2AI(OH)3Pb(OH)2

開始沉淀的pH

完全沉淀的pH

回答下列問題：

⑴在“脫硫”中PbSO4轉化反應的離子方程式為,用沉淀溶解平衡原理解釋選

擇Na2c。3的原因_______。

(2)在“脫硫”中，加入Na2cCh不能使鉛膏中BaSO4完全轉化，原因是。

(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc),還要加入H2O2。

(i)能被H2O2氧化的離子是；

(ii)H2O2促進了金屬Pb在醋酸中轉化為Pb(Ac”，其化學方程式為；

(iii)H2O2也能使PbO2轉化為Pb(Ac)2,H2O2的作用是。

(4)“酸浸”后溶液的pH約為，濾渣的主要成分是o

(5)“沉鉛”的濾液中，金屬離子有.

6.(2021年廣東新高考18題)對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主

要含鋁(A1)、鋁(Mo)、鍥(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下:

NaOH(s)過量CO?適量BaClZ溶液

廢催化劑一焙燒|f休浸過濾|f濾液If|沉&t濾|f濾液If|沉向濾BaMoO4(s)

濾液

II111

含Ni固體X—?.........aAlAs

已知：25℃時，H2c。3的，=4.5*10-7,Ka2=4.7xlOF；X：sp(BaMoO4)=3.5xl08；

Ksp(BaCO3)=2.6xl0?該工藝中，pH＞時，溶液中Mo元素以MoCV-的形態(tài)存在。

⑴“焙燒”中，有Na2MoO4生成，其中M。元素的化合價為.

(2)“沉鋁”中，生成的沉淀X為

(3)“沉鑰”中,pH為。

①生成BaMoO4的離子方程式為

②若條件控制不當，BaCCh也會沉淀。為避免BaMoCM中混入BaCCh沉淀，溶液中

c(HCCh-):C(MOO42-)=.(列出算式)時，應停止加入BaCL溶液。

(4)①濾液III中，主要存在的鈉鹽有NaCl和Y,Y為.

②往濾液W中添加適量NaCl固體后，通入足量.(填化學式)氣體，再通入足量

CO2,可析出Y。

(5)高純AlAs(碑化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所

示致密保護膜為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(神化錢)反應。

HQ,刻蝕液

光刻掩映|光刻掩膜

/?、

/______?G1aAs

-AlAs

'-------GaAs

致密保護膜

①該氧化物為

②已知：Ga和A1同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應中，As元素的化

合價變?yōu)?5價，則該反應的氧化劑與還原劑物質的量之比為.

第58講-產品的分離與提純答案及解析

3+

1.【答案】⑴Fe2+(2)①4.7WpH<6.20A1+3OH-=A1(OH)31

(3)4.0x10-4(4)①加熱攪拌可加快反應速率②冷卻結晶

(5)MgSO4(6)?15②O2+4ef2H2O=4OH-

【解析】由流程可知，該類礦(含鐵、鋁等元素)加入酸化MgSCU溶液浸取，得到浸取

液中含有RE3+、Mg2+、Fe2\Fe3\Al3\SO孑等離子，經氧化調pH使Fe3+、AF+形成沉淀，

經過濾除去，濾液1中含有RE3+、Mg2+、SO孑等離子，加入月桂酸鈉，使RE3+形成

(CuH23coe>)3RE沉淀，濾液2主要含有MgSCM溶液，可循環(huán)利用，濾餅加鹽酸，經加熱攪

拌溶解后，再冷卻結晶，析出月桂酸，再固液分離得到RECh溶液。

(1)由分析可知，“氧化調pH”目的是除去含鐵、鋁等元素的離子，需要將Fe2+氧化為Fe3+,

以便后續(xù)除雜，所以化合價有變化的金屬離子是Fe2+,故答案為：Fe2+；

(2)由表中數(shù)據(jù)可知,AF+沉淀完全的pH為，而RE3+開始沉淀的pH為，所以為保證Fe3+、

AF+沉淀完全，且RE-"不沉淀，要用NaOH溶液調pH至的范圍內，該過程中AP+發(fā)生反應

的離子方程式為A13++3OH-=A1(OH)3],故答案為：；AP++3OH-=A1(OH)31；

(3)濾液2中Mg2+濃度為2.7g-LL即，根據(jù)

Ksp[(Ci?H23coO)2Mg]=c(Mg2+>c2(CuH23co0一),若要加入月桂酸鈉后只生成

(CuH23co0)3RE,而不產生(CuH23coe)”Mg,則c(C“H23coe)-)<

/KM(CiiH23coe>)2Mg]1.8x101

4

'《Mg?，)=V=4xlO-mol.L',故答案為：4xl0<

(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產率，其原因是加熱攪拌可加快反應速率，

故答案為：加熱攪拌可加快反應速率；

②“操作X”的結果是分離出月桂酸，由信息可知，月桂酸(C11H23COOH)熔點為44℃,故“操

作X”的過程為：先冷卻結晶，再固液分離，故答案為：冷卻結晶；

(5)由分析可知，該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質有MgSCM,故答案為：MgSO4；

(6)①YCI3中Y為+3價，PtCL中Pl為+4價，而PtaY中金屬均為0價，所以還原YCb

和PtCL熔融鹽制備Pt3Y時，生成lmolPt3Y轉移15moi電子,故答案為：15；

②堿性溶液中，氫氧燃料電池正極發(fā)生還原反應，發(fā)生的電極反應為0?+4e-+2H2O=4OH,

故答案為：O2+4e+2H2O=4OH-o

2.【答案】(l)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2T+4H2。(2)B

(3)①降低溶液中氫離子的濃度，提高Ce3+萃取率，促進碳酸氫根的電離，增大溶液中

碳酸根的濃度

②酸性條件，多次萃取③Ce3+、H+

(4)從左側滴定管中放出一定體積的待測Ce"溶液，加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸，用

0.020(X)mobL'(NH4)2Fe(S04)2來滴定，當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室簳r，溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,

即達到滴定終點，記錄標準液的體積

【解析】首先用稀鹽酸和過氧化氫溶液酸浸二氧化鈾廢渣，得到三價鋅，加入氨水調節(jié)

pH后用萃取劑萃取其中的三價鈾，增大三價鈾濃度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三價鈾,

再加入氨水和碳酸氫核制備產物，以此解題。

⑴根據(jù)信息反應物為CeCh與H2O2,產物為Ce3+和O2,根據(jù)電荷守恒和元素守恒可知

其離子方程式為：2CeCh+H2O2+6H+=2Ce3++O2T+4H2。；

(2)反應過程中保持CeCb少量即可得到CL含量少的Ce2(CO3)3,故選B；

(3)①降低溶液中氫離子的濃度，提高Ce3+萃取率，促進碳酸氫根的電離，增大溶液中

碳酸根的濃度：

②根據(jù)萃取原理可知，應選擇的實驗條件是酸性條件，為了使Ce3+盡可能多地發(fā)生

上述轉移，可以采用多次萃?。?/p>

③"反萃取''得到的水溶液中含有濃度較大的Ce3\H+,過濾后溶液中Ce3\H*離子

濃度較小，故答案為：Ce3\H+；

(4)應該用標準液滴定待測Ce4+溶液，用苯代鄰氨基苯甲酸作指示劑，故答案為：從左

側滴定管中放出一定體積的待測Ce“+溶液，加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸，用

0.02000molL」(NH4)2Fe(S04)2來滴定，當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室簳r，溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,

即達到滴定終點，記錄標準液的體積。

3.【答案】(1)(CH3coO”Mn

(2)步驟I脫去四水醋酸鎰的結晶水并防止生成MnCh;步驟H加熱回流促進反應生成

MnCh(3)ABD

(4)①cdba②防止可能產生的酸性氣體進入抽氣泵；防止外部水氣進入樣品

(5)乙

【解析】

(I)根據(jù)制備無水二氯化鎰的主要反應：

(CH3coO”Mn+CH3coe1—MnCl21+2(CH3COO)2O以及乙酰氯遇水發(fā)生反應：

CH3coeI+H2O-CH3co0H+HC1可判斷步驟I中利用CHjCOCl吸水，因此所獲固體主

要成分是(CH3co0)2Mn。

(2)由于步驟I脫去四水醋酸錦的結晶水并防止生成MnCL,因此步驟I在室溫下反應；

而步驟II加熱回流促進反應生成MnCL,所以步驟H需要在加熱回流下反應。

(3)A.濾紙略小于布氏漏斗，但要把所有的孔都覆蓋，并用蒸儲水潤濕濾紙，微開水龍

頭，抽氣使濾紙緊貼在漏斗瓷板上，故A正確；B.用傾析法轉移溶液，開大水龍頭，待溶

液快流盡時再轉移沉淀，故B正確；C.用抽濾洗滌沉淀時，抽濾速率不能過快，故C錯誤；

D.由于無水二氯化錦極易吸水潮解，洗滌結束后，將固體迅速轉移至圓底燒瓶進行后續(xù)操

作，故D正確；故答案為ABD；

(4)①純化完成后首先關閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫，然后打開安全瓶上旋塞，關閉

抽氣泵，最后拔出圓底燒瓶的瓶塞，將產品轉至干燥器中保存，故答案為cdba；

②由于可能混有酸性氣體且無水二氯化鐳極易吸水潮解，因此圖2裝置中U形管內

NaOH固體的作用是防止可能產生的酸性氣體進入抽氣泵，同時防止外部水氣進入樣品。

(5)由于無水二氯化鐳極易吸水潮解，且鎰離子水解，所以應該通過測定產品中氯元素

的含量確定純度，所以合理的是乙同學的方法。

4.【答案】(l)CaMg(CO3)2=^=CaO+MgO+2co2T

(2)@CaC12+NH3H2O+CO2=CaCO3；+NH4Cl+H2O②Ca(0H)2的溶度積大于Mg(OH)2,

溶液中Ca(0H)2能與NH4cl反應，而Mg(0H)2不能：1④反應加入的CaO也轉化為CaCCh

⑤Mg(OH)2+(NH4)2SO42=MgSO4+2NH3T+2H2O,蒸鐲時，NR逸出促進NHd+水解，溶液

中H+濃度增大，有利于Mg(OH)2完全轉化為MgSO4

(3)SiO2、Fe2O3(4)NH4Ck(NHO2SO4

【解析】由題給流程可知，白云石燃燒時，CaMg(CCh)2高溫分解生成氧化鈣和氧化鎂，

向煨燒后的固體中加入氯化鉉溶液和氧化鈣，氧化鈣和氯化鍍溶液反應生成氯化鈣和一水合

氨，氧化鎂與水反應生成氫氧化鎂，過濾得到含有氯化鈣、一水合型的濾液A和含有氫氧

化鎂、氧化鐵、二氧化硅的濾渣B；向濾液A中通入二氧化碳，二氧化碳與濾液A反應、

過濾得到碳酸鈣沉淀和氯化鏤溶液；向濾渣B中加入硫酸鏤溶液蒸儲，將氫氧化鎂轉化為

硫酸鎂，氧化鐵、二氧化硅與硫酸鍍溶液不反應，過濾得到含有氧化鐵、二氧化硅的濾渣C

和含有硫酸鎂的濾液D；向濾液D中加入碳酸鍍溶液，碳酸鍍溶液與濾液D反應、過濾得

到碳酸鎂沉淀和硫酸鍍溶液，煨燒碳酸鎂得到氧化鎂，制備分離過程中氯化錢溶液和硫酸鍍

溶液可以循環(huán)利用。

(1)由分析可知，白云石燃燒時，CaMg(CO3)2高溫分解生成氧化鈣、氧化鎂和二氧化碳，

反應的化學方程式為CaMg(CCh)2堂迪CaO+MgO+2cChf,故答案為：CaMg(CO3)2=

CaO+MgO+2co2T；

(2)①由分析可知，“沉鈣”時發(fā)生的反應為二氧化碳與氯化鈣和一水合氨混合溶液反應

生成碳酸鈣沉淀、氯化鏤和水，反應的化學方程式為

CaC12+NH,vH2O+CO2=CaCO.4+NH4Cl+H2O,故答案為：

CaC12+NH3H2O+CO2=CaCO31+NH4Cl+H2O；

②由題給溶度積數(shù)據(jù)可知，氫氧化鈣的溶度積大于氫氧化鎂，溶液中氫氧化鈣的濃度大

于氫氧化鎂，能與氯化鐵溶液反應生成氯化鈣和一水合氨，而氫氧化鎂不能反應，所以氧化

鈣的浸出率遠高于氧化鎂，故答案為：Ca(0H)2的溶度積大于Mg(0H)2,溶液中Ca(0H)2能

與NEC1反應，而Mg(OH)2不能；

③由題給數(shù)據(jù)可知，氯化鍍和氧化鈣的物質的量比為：1時，氧化鎂的浸出率最高，而

碳酸鈣的質量分數(shù)無論是理論值還是實測值都最低，所以不宜選用的物質的量比為：1,故

答案為:：1;

④硫酸筱是強酸弱堿鹽，鍍根離子在溶液中的水解反應為吸熱反應，加熱蒸儲時，氨氣

逸出促進錢根離子水解，溶液中氫離子濃度增大，有利于氫氧化鎂完全溶解轉化為硫酸鏤,

所以氧化鎂浸出率提高，故答案為：Mg(OH)2+(NH4)2SO4^=MgSO4+2NH3T+2H3O,蒸儲時，

NEh逸出促進NH4+水解，溶液中H+濃度增大，有利于Mg(0H”完全轉化為MgSCU；

(3)由分析可知，濾渣C為氧化鐵、二氧化硅，故答案為：SiO2>Fe2O3：

(4)由分析可知，制備分離過程中氯化錢溶液和硫酸鍍溶液可以循環(huán)利用，故答案為：

NHQ、(NH4)2SO4?

5.【答案】(1)PbSO4(s)+CCh2-(叫)=PbCCh⑸+SO42-(aq)反應PbSO4(s)+CO3"(叫)=

PbCC)3(s)+SO42-(aq)的平衡常數(shù)

C(SO42-)c(SO42->c(Pb2+)Ksp(PbSC>4)X10.

22-2+

K=c(CO3)=c(CO3)-c(Pb)=K'p(PbCCh)=蘇百石xKP",,

PbSCM可以比較徹底的轉化為PbCOso

2

(2)反應BaSO4(s)+CO3-(aq)=BaCCMsHSC^(aq)的平衡常數(shù)

?(SCy-)C(SO42>c(Ba2+)Kp(BaS04)xl。一

222+

K=c(COs)=c(CO3)-c(Ba)=Ksp(BaCCh)=2.6xl(p9=反應正向進

行的程度有限。

⑶Fe2+Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O作還原劑

(4)Fe(OH)3、A1(OH)3(5)Ba2\Na+

【解析】鉛膏中主要含有PbSCU、PbCh、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化

物等，向鉛膏中加入碳酸鈉溶液進行脫硫，硫酸鉛轉化為碳酸鉛，過濾，向所得固體中加入

醋酸、過氧化氫進行酸浸，過氧化氫可將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，酸浸后溶液的

pH約為，依據(jù)金屬氫氧化物沉淀時的pH可知，濾渣主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵，過

濾后，向濾液中加入氫氧化鈉溶液進行沉鉛，得到氫氧化鉛沉淀，濾液中的金屬陽離子主要

為鈉離子和鍬離子，氫氧化鉛再進行處理得到PbOo

(1)“脫硫''中，碳酸鈉溶液與硫酸鉛反應生成碳酸鉛和硫酸鈉，反應的離子方程式為：

2

PbSO4(s)+CC>32-(叫尸PbCO3(s)+SO4-(aq),由一些難溶電解質的溶度積常數(shù)的數(shù)據(jù)可知，

Ksp(PbCChxIO*,Ksp(PbSO4X10-8,反應PbSO4(s)+CO3*(aq)=PbCO3(s)+SO反(aq)的平衡常數(shù)

C(SO42)C(SO42)C(Pb2+)Ksp(PbSO4)金小

2-2-2+-14xl5>105

K=c(CO3)=c(CO3).c(Pb)=Ksp(PbCCh)=7.4xl00>說明可以轉化的比

較徹底，且轉化后生成的碳酸鉛可由酸浸進入溶液中，減少鉛的損失。

c(SO42-)

22

(2)反應BaSO4(s)+CO3"(aq)=BaCCh(s)+SO4”(aq)的平衡常數(shù)K=f(CO3)=

c(SO4”>c(Ba2+)KsMBaSO。xlQ10

22+95

c(CO33.c(Ba)=Ksp(BaCO3)=2.6xl0~=0.04?10,說明該反應正向進行的程度有限,

因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSCU完全轉化。

(3)(i)過氧化氫有氧化性，亞鐵離子有還原性，會被過氧化氫氧化為鐵離子。

(ii)過氧化氫促進金屬Pb在醋酸溶液中轉化為Pb(Ac)2,過氧化氫與Pb、HAc發(fā)生氧

還原反應生成Pb(Ac)2和H2O,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知，反應的化學方程式為：

Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。

(iii)過氧化氫也能使PbCh轉化為Pb(Ac)2,鉛元素化合價由+4價降低到了+2價，PbO2

是氧化劑，則過氧化氫是還原劑。

(4)通過題給數(shù)據(jù)可知，當pH約為時，溶液中的Fe3+、AF+均完全沉淀為Fe(OH)3、Al(OH)3,

同時，由于在“脫硫”中，BaSCU只有少量轉化為BaCCh，故濾渣中還存在BaSCU沉淀，故濾

渣的主要成分Fe(OH)3、A1(OH)3，以及少量的BaSO4?

(5)依據(jù)分析可知，加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO』完全轉化，鐵離子、鋁離子轉化

為了氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，鉛轉化為了氫氧化鉛、最終變?yōu)榱搜趸U，因此沉鉛的濾液

中，金屬離子有Ba?+和加入碳酸鈉、氫氧化鈉時引入的Na+。

22+

6.【答案】(1)+6(2)A1(OH)3(3)?MOO4~+Ba=BaMoO4；

_lxlO7mol/Lx2.6xlC___

②-4.而()法3.呈10寸⑷①NaHCCh②NH3⑸①ALCh②4：1

【解析】由題中信息可知，廢催化劑與氫氧化鈉一起焙燒后，鋁和鋁都發(fā)生了反應分別

轉化為偏鋁酸鈉和鋁酸鈉，經水浸、過濾，分離出含銀的固體濾渣，濾液I中加入過量的二

氧化碳，偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁沉淀，過濾得到的沉淀X為氫氧化鋁，濾液II中加入適

量的氯化鋼溶液沉鋁后，過濾得到鋁酸鐵。

⑴“焙燒”中，有Na2Mo04生成，其中Na和。的化合價為+1和-2,根據(jù)化合價的代數(shù)

和為0可知，M