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一.升高温度
1.促进某些离子的水解,如高价金属阳离子,易水解的阴离子
目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:
已知HCN有剧毒,其Ka(HCN)=5×10-10,Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×
“氰化”环节中,金的溶解速率在80℃时达到最大值,但生产中控制反应液的温度在10-20℃,原因是:___________________________(答一点即可)。
某化工厂“用含NiO的废料(杂质为Fe2O3、CaO、CuO等)制备羟基氧化镍(2NiOOH·H2O)的工艺流程如图:
如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系,则酸浸时合适的浸出温度是____________℃,若酸浸时将温度控制在80℃左右,则滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2,其原因可能是_________________________。
氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
(1)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h,冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的原因是____________________________________________________________。
(2)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响.由图可知,溶液温度控制在60℃时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65℃时,CuCl产率会下降,其原因可能是______________________________________________________________________________________________。
TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_____________________。
2.促进平衡向吸热方向移动
二硫化钼是重要的固体润滑剂,被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
(4)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________,利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时,MoS3的产率均下降的原因_______________________________________。
(5)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示,反应[Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)]ΔH0在充满CO的石英管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的粗镍粉末,一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的镍粉,请结合平衡移动原理,判断温度Tl_________T2(填“>”、“<”或“=”)。
3.加快反应速率或溶解速率
钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加热,其原因是_________________________________________。
炼油厂烷基化反应产生的废液中含硫酸91%、难挥发有机物7%。实验室以软锰矿(主要含MnO2,还含少量Fe、Al等元素)处理废液并制取MnSO4·H2O晶体,其实验流程如图:
(1)研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响,实验在如图1所示的装置中进行。
①在不同温度下反应相同时间,发现温度从60℃升高到95℃时,有机物去除率从29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力随温度升高而增强;______________________________________。
“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有___________(任写两种)。
4.使沸点相对低的原料气化,或者降低在溶液中的气体溶解度
实验室用如图所示的装置模拟燃煤烟气脱硫实验:
研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。燃煤烟气流速一定时,脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示,在pH为5.6时脱硫效果最佳,石灰石浆液时,脱硫效率降低的原因可能是___________________________,燃煤烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高的原因是___________________________。
以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:
表1反应温度对产品回收率的影响
②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在____________℃~____________℃,由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是___________________________________________。
实验室中用FeSO4溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2,装置如图,请回答下列问题:
配制NaOH溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸,其目的是__________________________________。
四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:
②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点.1℃。
实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显黄色,提纯SnCl4的方法是________________。
白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2CaCO3+Mg(HCO3)2+H2O。完成下列填空:
碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是__________________、__________________。温度偏低也不利于碳化反应,原因是___________________________。
5.除去热不稳定的杂质,如NH4HCO3、NH4(CO3)2、KMnO4、NH4C1等物质
物质的分离与提纯是化学的重点,请根据下列实验目的,分别选择相应的操作和实验装置。下列为操作:
a.蒸馏b.结晶法c.加适量水,过滤d.加热(或灼烧)e.加适量盐酸,蒸发f.萃取分液g.分液h.升华
下列为实验装置:
(1)除去氯化钠晶体中的碳酸钠:______、______(分别填操作序号及实验装置图编号,下同)。
(2)除去碳酸钙中的氯化钠:_______、______。
(3)分离乙酸(沸点℃)和乙酸乙酯(沸点77.1℃)的混合液(两者互溶):______、______。
(4)从溴水中提取溴:_______、_______。
(5)除去氧化钙中的碳酸钙:_______、_______。
(6)分离固体食盐和碘的方法:_______、_______。