【題目】煉鋅廠的銅鎘廢渣中含有銅、鋅、鎘、鐵、砷等元素,其含量依次減少。對這些元素進行提取分離能減少環(huán)境污染,同時制得ZnSO4·7H2O實現(xiàn)資源的再利用。其流程圖如下。已知FeAsO4難溶于水;ZnSO4·7H2O易溶于水,難溶于酒精。
金屬離子 | Fe3+ | Zn2+ | Mn2+ | Cu2+ | Cd2+ |
開始沉淀pH | 2.7 | 6.5 | 7.7 | 5.2 | 6.9 |
沉淀完全pH | 3.2 | 8.0 | 9.8 | 6.4 | 9.4 |
請回答下列問題:
(1)提高浸出率可以采用的方法是(寫出其中一點即可)______________。
(2)濾液I中有少量的AsO33-,若不除去,則AsO33-與Cd反應會產(chǎn)生一種有毒氫化物氣體,該氣體的分子式為_________。向濾液I中逐滴滴人酸性KmnO4溶液可與AsO33-發(fā)生反應生成FeAsO4,完成該反應的離子方程式:_________
___Fe2++___AsO33-+___MnO4-+ □= Mn2++ FeAsO4↓+ □,判斷該滴定終點的現(xiàn)象是_______。
(3)流程中②調(diào)節(jié)pH時可以選用的試劑為________,濾渣Ⅱ的主要成份為________。
(4)常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp=_____________________。
(5)制得的ZnSO4 7H2O需洗滌,洗滌晶體時應選用試劑為________________。
【答案】 適當增大硫酸濃度/升高溶液溫度/攪拌/將銅鎘渣磨碎成小顆粒等合理答案均可以 AsH3 5Fe2++5AsO33-+3MnO4- +14H+==3Mn2++5FeAsO4+7H2O 滴最后一滴高錳酸鉀,溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復為原色,則反應到終點 ZnO/ZnCO3/Zn(OH)2等合理答案均可 FeAsO4 Fe(OH)3 10-17 乙醇 或飽和硫酸鋅溶液
【解析】(1)可以通過適當增大硫酸濃度、升高溶液溫度、攪拌、將銅鎘渣磨碎成小顆粒等措施提高浸出率;
(2 )AsO33-與Cd反應,Cd被氧化,則AsO33-被還原為一種有毒氫化物氣體,此氣體的分子式為AsH3 ;向濾液I中逐滴滴人酸性KMnO4溶液可與AsO33-發(fā)生反應生成FeAsO4,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒得此反應的離子方程式為5Fe2++5AsO33-+3MnO4- +14H+==3Mn2++5FeAsO4+7H2O,當?shù)巫詈笠坏胃咤i酸鉀,溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復為原色,則反應到終點;
(3)流程中②調(diào)節(jié)pH時,選用的試劑要能與H+反應,同時不引入新的雜質(zhì),則可選用的試劑為ZnO、ZnCO3或Zn(OH)2;由圖示可知,當溶液pH=4時,溶液中的Fe3+水解完全轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3,則濾渣Ⅱ的主要成份為 Fe(OH)3;
(4)沉淀完全時溶液pH=8,即c(OH-)=1×10-6mol/L,此時溶液中c(Zn2+)濃度為1×10-5mol/L,常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp=c(Zn2+)×c2(OH-)=1×10-17;
(5)因ZnSO4·7H2O易溶于水,難溶于酒精,制得的ZnSO4 7H2O晶體可選擇酒精或飽和硫酸鋅溶液洗滌。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(14分)工業(yè)上可由天然氣為原料制備甲醇,也可由水煤氣合成甲醇。
(1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g) △H=akJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=bkJ/mol
試寫出由CH4和O2制取甲烷的熱化學方程式:___________________。
(2)還可以通過下列反應制備甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖甲是反應時CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間t的變化情況。從反應開始到平衡,用CO表示平均反應速率v(CO)=____________,該反應的平衡常數(shù)表達式為______________。
(3)在一容積可變的密閉容器中充入10mol CO和20mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(P)的變化如乙圖所示.
①下列說法不能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是___________。(填字母)
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的體積分數(shù)不再改變
C.體系中H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等
D.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
②比較A、B兩點壓強大小PA___________PB(填“>、<、=”)。
③若達到化學平衡狀態(tài)A時,容器的體積為20L.如果反應開始時仍充入10molCO和20molH2,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V(B)=___________L。
(4)以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
①若KOH溶液足量,則電池負極反應的離子方程式為_____________。
②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為1.0mol,當有0.75mol甲醇參與反應時,電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是
A. 氧化劑本身發(fā)生氧化反應
B. 氧化還原反應一定有氧元素參加
C. 氧化劑在反應中得電子,還原劑失去電子
D. 氧化反應一定先于還原反應發(fā)生
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關敘述正確的是
A. 23g Na與氧氣充分燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
B. 1mol甲醇中含有的共價鍵數(shù)為4NA
C. 46g NO2和N2O4的混合氣體含有的原子數(shù)為2NA
D. 標準狀況下,22.4L氨水含有NH3分子數(shù)為NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用下列反應處理,可實現(xiàn)空間站中O2的循環(huán)利用。
Sabatier反應:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水電解反應:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)
(1)將原料氣按∶=1∶4置于密閉容器中發(fā)生Sabatier反應,測得H2O(g)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。
① 該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而__________(填“增大”或“減小”)。
② 溫度過高或過低均不利于該反應的進行,原因是________。
③ 200℃達到平衡時體系的總壓強為p,該反應平衡常數(shù)Kp的計算式為________。(不必化簡。用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
(2)Sabatier反應在空間站運行時,下列措施能提高CO2轉(zhuǎn)化效率的是______(填標號)。
A.適當減壓
B.增大催化劑的比表面積
C.反應器前段加熱,后段冷卻
D.提高原料氣中CO2所占比例
E.合理控制反應器中氣體的流速
(3)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反應。
① 已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為–394 kJmol-1、–242 kJmol-1,Bosch反應的ΔH =________kJmol-1。(生成焓指一定條件下由對應單質(zhì)生成1mol化合物時的反應熱)
② 一定條件下Bosch反應必須在高溫下才能啟動,原因是________。
③ 新方案的優(yōu)點是________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩種溶液中分別含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、CO32-、OH-這6種離子中的3種(兩種溶液中的離子不重復),已知乙溶液為無色溶液,則甲溶液中大量存在的離子是( )
A. Cu2+、H+、Cl- B. K+、OH- 、CO32- C. CO32-、OH-、Cl- D. K+、H+、Cl-
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