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铊(Tl)在工业中的用途非常广泛,其中铊锡合金可作超导材料,铊镉合金是原子能工业中的重要材料。铊主要从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分PbO、ZnO、Fe2O3、FeO、Tl2O等)中提炼,具体工艺流程如图。

已知:萃取剂选用对铊有很高选择性的酰胺类萃取剂CH3CONR2的二乙苯溶液,萃取过程的反应原理为H++CH3CONR2+
T
l
C
l
-
4
⇌[CH3CONR2H]TlCl4;PbSO4是一种难溶性的物质。
回答下列问题:
(1)浸取过程中硫酸的作用除了酸化提供H+,另一作用为
沉淀Pb2+,形成PbSO4沉淀
沉淀Pb2+,形成PbSO4沉淀

(2)用平衡移动解释“反萃取”过程的原理和目的
CH3COO-消耗H+,使萃取过程的平衡反应逆向移动,从而使
T
l
C
l
-
4
重新进入水层
CH3COO-消耗H+,使萃取过程的平衡反应逆向移动,从而使
T
l
C
l
-
4
重新进入水层

(3)“还原、氧化、沉淀”过程中生成TlCl,该反应的离子方程式为
H2O+
SO
2
-
3
+
T
l
C
l
-
4
=TlCl↓+
SO
2
-
4
+2H++3Cl-
H2O+
SO
2
-
3
+
T
l
C
l
-
4
=TlCl↓+
SO
2
-
4
+2H++3Cl-
,为提高经济效益充分利用原料,该反应的滤液可加入
浸取
浸取
步骤循环使用最合适。
(4)Tl+对人体毒性很大,难溶盐KFe[Fe(CN)6]可通过离子交换治疗Tl2SO4中毒,将其转化为沉淀同时生成K2SO4溶液,写出治疗Tl2SO4中毒的离子方程式:
KFe[Fe(CN)6]+Tl+=TlFe[Fe(CN)6]↓+K+
KFe[Fe(CN)6]+Tl+=TlFe[Fe(CN)6]↓+K+

(5)电解Tl2SO4溶液制备金属Tl的装置如图所示,石墨(C)上电极反应式为
2H2O-4e-=O2↑+4H+
2H2O-4e-=O2↑+4H+

【答案】沉淀Pb2+,形成PbSO4沉淀;CH3COO-消耗H+,使萃取过程的平衡反应逆向移动,从而使
T
l
C
l
-
4
重新进入水层;H2O+
SO
2
-
3
+
T
l
C
l
-
4
=TlCl↓+
SO
2
-
4
+2H++3Cl-;浸取;KFe[Fe(CN)6]+Tl+=TlFe[Fe(CN)6]↓+K+;2H2O-4e-=O2↑+4H+
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:9引用:1难度:0.5
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    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质)。用该烧渣制取药用辅料-红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
  • 3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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