【題目】氧化鋅工業(yè)品廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃和電子等行業(yè),隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,我國對(duì)氧化鋅的需求量日益增加,成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的重要基礎(chǔ)化工原料和新型材料。用工業(yè)含鋅廢渣(主要成分為ZnO,還含有鐵、鋁、銅的氧化物,Mn2+Pb2+、Cd2+)制取氧化鋅的工藝流程如圖所示:

已知相關(guān)金屬離子c(Mn+)=0.1mol/L生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示:

Fe3+

Fe2+

Al3+

Mn2+

Zn2+

Cu2+

Cd2+

開始沉淀

1.5

6.3

3.4

8.1

6.2

6.0

7.4

沉淀完全

2.8

8.3

4.7

10.1

8.2

8.0

9.4

回答下列問題:

(1)為保證鋅渣酸浸的充分,先保持酸過量,且c(H+)=0.5mol/L左右。寫出一種加快鋅渣浸出的方法:_______________

(2)為調(diào)節(jié)溶液的pH,則試劑X__________________(填化學(xué)式),且調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是____________

(3)除雜時(shí)加入高錳酸鉀的作用是_______________,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________

(4)“過濾所得濾渣的主要成分是_____________________(填化學(xué)式)

(5)寫出碳化合成的化學(xué)方程式:_____________________;“碳化合成過程需純堿稍過量,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明純堿過量:_____________________

【答案】加熱、將鋅渣粉碎、攪拌、適當(dāng)增大硝酸的濃度等 ZnOZnCO3Zn(OH)2 4.7≤pH<6.0 除去Mn2+ 2MnO4-+3Mn2++ 2H2O =5MnO2↓+4H+ Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2 3Zn(NO3)2+3Na2CO3+3H2O =ZnCO32Zn(OH)2H2O↓+2CO2+6NaNO3

3Zn(NO3)2+5Na2CO3+5H2O=ZnCO32Zn(OH)2H2O↓+4NaHCO3+6NaNO3 靜置,取上層清液少許于試管中,往試管中繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則純堿過量

【解析】

1)加快鋅渣浸出可根據(jù)增大反應(yīng)物接觸面積、升高溫度、增大反應(yīng)物濃度的角度分析;

2)根據(jù)除雜的同時(shí)不要摻入新的雜質(zhì)考慮,根據(jù)流程及表中的數(shù)據(jù),確定pH的范圍;

3)除雜時(shí)加入高錳酸鉀的作用是將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀,除去Mn2+;

4)由(2)、(3)可知過濾所得的濾渣;

5碳化合成時(shí)加入碳酸鈉,產(chǎn)物為ZnCO32Zn(OH)2H2O,以此寫出化學(xué)方程式;若碳酸鈉不足,檢驗(yàn)溶液中的Zn2+,若碳酸鈉過量,用鹽酸檢驗(yàn)溶液中的CO32-;

1)酸浸的主要目的是將ZnO等物質(zhì)與硝酸反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,可采取的措施有加熱、將鋅渣粉碎、攪拌、適當(dāng)增大硝酸的濃度等;

2)加入試劑X的目的為調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+、Al3+生成沉淀除去,為不引入新的雜質(zhì),可加入ZnOZnCO3Zn(OH)2等,根據(jù)流程及表中的數(shù)據(jù),需調(diào)節(jié)pH的范圍為4.7≤pH<6.0;

3)加入高錳酸鉀的作用是將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀,除去Mn2+,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+ 3Mn2++ 2H2O =5 MnO2↓+4H+;

4)由(2)、(3)可知過濾所得的濾渣的主要成分是Fe(OH)3Al(OH)3、MnO2;

5碳化合成時(shí)加入碳酸鈉,產(chǎn)物為ZnCO32Zn(OH)2H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

3Zn(NO3)2+3Na2CO3+3H2O =ZnCO32Zn(OH)2H2O↓+2CO2↑+6NaNO3

3Zn(NO3)2+5Na2CO3+5H2O=ZnCO32Zn(OH)2H2O↓+4NaHCO3+6NaNO3;若碳酸鈉過量,則沉淀后的溶液中有碳酸根離子,檢查碳酸根離子的方法是:靜置,取上層清液少許于試管中,往試管中繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則純堿過量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (i)I2(g)+H2(g)2HI(g) △H=" -" 9.48kJ/mol ,(ii) I2(s)+H2(g)2HI(g) △H=" +" 26.48kJ/mol,下列判斷正確的是

A. 254g I2(g)中通入2g H2(g),反應(yīng)放熱9.48 kJ

B. 1 mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差l7.00 kJ

C. 反應(yīng)(i)的產(chǎn)物比反應(yīng)(ii)的產(chǎn)物穩(wěn)定

D. 反應(yīng)(i) 拆開1mol I-I鍵與1mol H-H鍵需要的總能量小于拆開2mol H-I鍵需要的總能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下圖所示裝置回答以下問題。已知:①KMnO4常溫下與濃鹽酸反應(yīng)可制得Cl2。②H2SiO3不溶于水。

(1)利用如圖裝置可以驗(yàn)證元素非金屬性的變化規(guī)律。圖中A裝置的名稱是________________。干燥管D的作用是____________。

(2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性強(qiáng)于硫:燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________。裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_____________________。

(3)若要用此裝置證明酸性:HNO3H2CO3H2SiO3,進(jìn)而證明非金屬性:NCSi,從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所用到的物質(zhì):①稀HNO3、谙←}酸 ③碳酸鈣、Na2SiO3溶液、SiO2。試劑AC分別為________(填序號(hào));試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。有同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)不能說明N、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱,你認(rèn)為原因是_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下圖所示裝置回答以下問題。已知:①KMnO4常溫下與濃鹽酸反應(yīng)可制得Cl2。②H2SiO3不溶于水。

(1)利用如圖裝置可以驗(yàn)證元素非金屬性的變化規(guī)律。圖中A裝置的名稱是________________。干燥管D的作用是____________。

(2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性強(qiáng)于硫:燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________。裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_____________________。

(3)若要用此裝置證明酸性:HNO3H2CO3H2SiO3,進(jìn)而證明非金屬性:NCSi,從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所用到的物質(zhì):①稀HNO3、谙←}酸 ③碳酸鈣、Na2SiO3溶液、SiO2。試劑AC分別為________(填序號(hào));試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。有同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)不能說明N、CSi的非金屬性強(qiáng)弱,你認(rèn)為原因是_____________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】微量元素硼和鎂對(duì)植物的葉的生長和人體骨骼的健康有著十分重要的作用,其化合物也有著廣泛的應(yīng)用。

(1)基態(tài)B原子的價(jià)電子排布圖為_____________________,其第一電離能比Be__________(填)。

(2)三價(jià)B易形成配離子,如[B(OH)4]、[BH4]等。配離子[BH4]的中心原子的雜化方式為________,寫出與其互為等電子體的一種陽離子和一種分子的化學(xué)式:_________________。

(3)三氯化硼的沸點(diǎn)為12.5℃,而氯化鎂的沸點(diǎn)高于1200℃,原因是____________________________________

(4)硼酸晶體是片狀結(jié)構(gòu),下圖表示的是其中一層的結(jié)構(gòu)。每一層內(nèi)存在的作用力有______________;硼酸晶體在冷水中溶解度很小,但在熱水中較大,原因是 _____________________________________________。

(5)鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積模型如圖,它的堆積模型名稱為__________________;緊鄰的四個(gè)鎂原子的中心連線構(gòu)成的正四面體幾何體的體積是2a cm3,鎂單質(zhì)的密度為ρ g·cm3,已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則鎂的摩爾質(zhì)量計(jì)算式為________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),在427 ℃時(shí)的平衡常數(shù)是9。如果反應(yīng)開始時(shí),一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01 mol/ L,計(jì)算一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】密閉容器中充有10molCO20molH2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:COg+2H2gCH3OHg);CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

A.AB兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài),則AB兩點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)總氣體的物質(zhì)的量,nA):nB=45

B.AC兩點(diǎn)都表示已達(dá)到的平衡狀態(tài),則從反應(yīng)開始至到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tAtC

C.設(shè)B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)分別為KB、KC,則KBKC

D.在不改變反應(yīng)物用量的情況下,采取降溫、減壓或?qū)⒓状紡幕旌象w系中分離出來均可提高CO的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖中AH均為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),A、BH為氣體,反應(yīng)①是重要的工業(yè)反應(yīng),它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)中生成的水已略去)。

請(qǐng)回答以下問題:

1B_____D_____,G_____H_____(填化學(xué)式)。

2)工業(yè)上常利用反應(yīng)①制取漂白粉,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________,漂白粉溶于水后,受空氣中的CO2作用,即產(chǎn)生有漂白、殺菌作用的次氯酸,化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。

3A中元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。

4F在溶液中的電離方程式為_________。

5)上述反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是_______(填寫序號(hào))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)寫出下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。

_____________________________________________,

_____________________________________________

_____________________________________________,

2)寫出下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。

_____________________________________________

_____________________________________________,

_____________________________________________,

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