【題目】高爐煉鐵的煙塵中主要含有鋅、鐵、銅等金屬元素。從煙塵中提取硫酸鋅,可以變廢為寶,減少其對環(huán)境的危害。下圖是用高爐煙塵制取硫酸鋅的工業(yè)流程。
已知:
①20℃時,0.1mol.L-1的金屬離子沉淀時的pH
pH | Fe3+ | Zn2+ | Mn2+ | Cu2+ |
開始沉淀 | 1.9 | 6.0 | 8.1 | 4.7 |
沉淀完全 | 3.7 | 8.0 | 10.1 | 6.7 |
沉淀溶解 | 不溶解 | 10.5 | 不溶解 | / |
②過二硫酸銨是一種強氧化劑。
③ZnSO4+4NH3═[Zn(NH3)4]SO4,[Zn(NH3)4]SO4易溶于水。
回答下列問題:
(1)為提高煙塵中金屬離子的浸出率,除了適度增加硫酸濃度外,還可以采取什么措施?(舉出1種)_____________。
(2)上述流程測得溶液pH=5.0,此處可以選擇的測量儀器是_____________。
(3)加入MnO2的目的是_____________。
(4)寫出過二硫酸銨把硫酸錳(MnSO4)氧化的化學方程式_____________。
(5)寫出還原過程發(fā)生的主要反應的離子方程式_____________。
(6)操作甲中為使鋅離子完全沉淀,添加的最佳試劑是_____________
A.鋅粉 B.氨水 C.( NH4)2CO3 D. NaOH
(7)若pH=5.0時,溶液中的Cu2+尚未開始沉淀,求溶液中允許的Cu2+濃度的最大值_____________。
【答案】(1)增大硫酸濃度/升高溫度/邊加硫酸邊攪攔/增加浸出時間等;
(2)pH計(或者酸度計或試紙);(3)將Fe2+氧化成Fe3+;
(4)MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O=MnO2+(NH4)2SO4+2H2SO4;
(5)Zn+Cu2+=Zn2++Cu;(6)C;(7)10-1.6mol/L
【解析】
試題分析:高爐煉鐵的煙塵中主要含有鋅、鐵、銅等金屬元素,用硫酸酸浸,過濾得到濾液中含有鋅離子、亞鐵離子、銅離子等,用二氧化錳氧化亞鐵離子生成鐵離子,再加氨水調節(jié)pH值使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀,過濾除去,用過二硫酸銨除去錳離子,再加入足量的鋅除去銅離子,得到硫酸銨、硫酸鋅的混合溶液,在溶液中加足量的( NH4)2CO3 使鋅離子完全沉淀,過濾分離后用硫酸溶解得到硫酸鋅。
(1)升高溫度、攪攔、增加浸出時間等可以提高煙塵中金屬離子的浸出率,故答案為:升高溫度;
(2)測量溶液pH可以用pH計,故答案為:pH計;
(3)加入MnO2可以將亞鐵離子氧化成鐵離子,通過調節(jié)溶液pH使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀除去,故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+;
(4)過二硫酸銨和硫酸錳反應生成二氧化錳、硫酸銨、硫酸,反應的化學方程式為MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O=MnO2+(NH4)2SO4+2H2SO4,故答案為:MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O=MnO2+(NH4)2SO4+2H2SO4;
(5)還原過程中鋅置換出銅,反應的離子方程式為:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故答案為:Zn+Cu2+=Zn2++Cu;(6)由于在前面的步驟中已經加過鋅,所以鋅不能使鋅離子完全沉淀,氨水與鋅離子形成配合離子溶于水,氫氧化鈉會引入新雜質,所以要使鋅離子完全沉淀,只能用碳酸銨,故選C;
(7)根據0.1mol.L-1Cu2+開始沉淀時pH=4.7,可知Ksp[Cu(OH)2]=0.1×(10-9.3)2=10-19.6,根據Ksp可知pH=5.0時,所以溶液中的Cu2+濃度的最大值為mol/L=10-1.6mol/L,故答案為:10-1.6mol/L。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過程中溶液的導電能力如圖所示,請回答:
(1)O點為什么不導電_________________;
(2)a、b、c三點溶液c(H+)由小到大的順序 是___________;
(3)a、b、c三點中醋酸的電離程度最大的是 _______點。
(4)若要把b點溶液中c(CH3COO-)、c(OH-)均減小,可采用的方法是___________(選擇正確的選項)
A.加水 B.加NaOH C.加H2SO4 D.加Na2CO3
(5)若要使c點溶液中的c(CH3COO-)提高,可以采取下列措施中的________(填字母 序號)。
A.加熱 B.加NaOH固體 C.加水 D.加固體CH3COONa
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】配制一定體積,一定物質的量濃度的溶液時,下列操作會使配得的溶液濃度偏小的是
A. 容量瓶中原有少量蒸餾水 B. 溶液從燒杯轉移到容量瓶中后沒有洗滌燒杯
C. 定容時俯視液面 D. 滴管加水時,有少量水滴到容量瓶外
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列使用加碘鹽的方法正確的有( )
①菜燒好出鍋前加鹽 ②先將鹽、油放鍋里加熱,再加入食材烹飪
③煨湯時,將鹽和食材一起加入 ④先將鹽放在熱鍋里炒一下,再加入食材烹飪
A. ① B. ② ③ ④ C. ③ ④ D. ① ③
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學與生產、生活密切相關,下列說法都正確的是
①江河入海口三角洲的形成通常與膠體的性質有關
②今年洪澇災害地區(qū)很多,災區(qū)重建要使用大量鋼材,鋼材是合金
③ “鋇餐”中使用的硫酸鋇是弱電解質
④太陽能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置
⑤常用的自來水消毒劑有氯氣和二氧化氯,兩者都含有極性鍵
⑥水陸兩用公共汽車中,用于密封的橡膠材料是高分子化合物
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ①②⑤⑥ D. ③④⑤⑥
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將22.4 g 鐵粉逐漸加入到含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中,反應生成的氣體的物質的量(x)隨消耗鐵粉的物質的量(y)變化關系中正確的是
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【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化,吸附,絮凝于一體的新型多功能水處理劑,高鐵酸鹽熱 穩(wěn)定性差。制備方法有濕法、干法兩種,其原理如下表所示:
濕法的生產工藝如下:
回答下列問題:
(1)K2FeO4 中Fe的化合價 ;實驗室干法制備中選用的儀器是
A.蒸發(fā)皿 B.鐵坩堝 C.氧化鋁坩堝 D.陶瓷坩堝
(2)在溫度較高時KOH與Cl2反應生成的是KClO3,寫出在溫度較高時KOH與Cl2反應的化學方程式
___________________;
(3)在溶液 I 中加入KOH 固體的目的是
A.使 KClO3 轉化為 KClO
B.為下一步反應提供堿性的環(huán)境
C.KOH 固體溶解放熱,有利于提高反應速率
D.與溶液 I 中過量的 Cl2 繼續(xù)反應,生成更多的 KClO
(4)向次氯酸鉀強堿濃溶液中加入 90%的 Fe(NO3)3,發(fā)生反應的離子方程式為:
① Fe3++3OH-═Fe(OH)3;② 。
(5)用異丙醇代替蒸餾水洗滌濕產品,除能洗去雜質外,其優(yōu)點有 。
(6)如何判斷 K2FeO4 晶體已經洗滌干凈 。
(7)高鐵酸鉀(K2FeO4)作為水處理劑的優(yōu)點之一是能除去懸浮雜質,配平該反應的離子方程式:
____FeO42-+ H2O= Fe(OH)3(膠體)+ O2↑+ ( )
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學與生產、生活密切相關。下列說法不正確的是( )
A. 還原鐵粉和生石灰均可用作食品包裝袋內的還原劑
B. SO2可用于制作葡萄酒的添加劑
C. 食鹽可用作食品調味劑和防腐劑
D. 制造普通玻璃的原料是石灰石、純堿和石英
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內,尤以蘋果、葡萄、西瓜、山楂內為多,該化合物具有如下性質:
(1)1molX與足量的金屬鈉反應產生1.5 mol氣體
(2)X與醇或羧酸在濃H2SO4和加熱的條件下均生成有香味的產物
(3)X在一定程度下的分子內脫水產物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應
根據上述信息,對X的結構判斷正確的是 ( )
A.X中肯定有碳碳雙鍵
B.X中可能有三個羥基和一個-COOR官能團
C.X中可能有三個羧基
D.X中可能有兩個羧基和一個羥基
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