【題目】硫酸鋅是一種重要的工業(yè)原料,廣泛用于農業(yè)、化工、電鍍等行業(yè)。工業(yè)上由鋅渣(主要成分為ZnO、FeO、CuO、PbO等)等工業(yè)廢料生產ZnSO4·7H2O的流程如下:
(1)“溶浸”操作中,選用“鋅渣”而不選擇氧化鋅礦粉的原因是______;該操作中不斷通入高溫水蒸氣的目的是________。
(2)“濾渣A”的主要成分是________。
(3)“反應Ⅰ”中,加入NaClO反應的離子方程式為___。
(4)“反應Ⅰ”中,再加入NaOH調節(jié)pH約為4.5,則“濾渣B”的主要成分是_____(填化學式)。(Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39)
(5)“反應Ⅱ”中,加入的鋅粉需用少量稀硫酸處理,原因是_________。
(6)取28.7gZnSO4·7H2O加熱至不同溫度,剩余固體的質量如下表:
溫度/℃ | 100 | 250 | 680 | 930 |
質量/g | 17.90 | 16.10 | 13.43 | 8.10 |
則680℃時所得固體的化學式為_________(填字母標號)。
A.ZnO B.Zn3O(SO4)2 C.ZnSO4 D.ZnSO4·H2O
【答案】降低生產成本,綜合利用資源 可使反應液的溫度升高,并使反應物充分混合,以加快反應速率 PbSO4 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O Fe(OH)3 除去鋅粉表面的氧化膜 B
【解析】
鋅渣中主要成分為ZnO、FeO、CuO、PbO等,向其中加入稀硫酸酸浸,ZnO轉化為ZnSO4,FeO轉化為FeSO4,CuO轉化為CuSO4進入溶液,而PbO則與硫酸反應產生難溶性的PbSO4,所以通過過濾,得到的濾渣A中含有PbSO4,濾液中含有ZnSO4、FeSO4、CuSO4,向該溶液中加入NaClO,可以將溶液中Fe2+氧化為Fe3+,加入NaOH溶液調節(jié)pH,使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀進入濾渣B中,濾液中加入Zn粉,Cu2+與Zn發(fā)生置換反應產生Cu單質,過量的Zn及產生的Cu進入濾渣C中,溶液中含有ZnSO4,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,就形成了ZnSO4·7H2O晶體,據(jù)此分析解答。
(1)鋅渣中含有ZnO,在“溶浸”操作中,選用“鋅渣”而不選擇氧化鋅礦粉的原因是降低生產成本,綜合利用資源;該操作中不斷通入高溫水蒸氣的目的是可使反應液的溫度升高,并使反應物充分混合,以加快反應速率;
(2)根據(jù)上述分析可知“濾渣A”的主要成分是PbSO4;
(3) “反應Ⅰ”中,加入具有強氧化性的NaClO,可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,反應的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;
(4) “反應Ⅰ”中,再加入NaOH調節(jié)pH約為4.5,Fe3+與OH-轉化為Fe(OH)3沉淀,則“濾渣B”的主要成分是Fe(OH)3;
(5)“反應Ⅱ”中,加入的鋅粉需用少量稀硫酸處理,這是由于Zn容易被空氣中的O2氧化產生ZnO薄膜,使用硫酸可以除去鋅粉表面的氧化膜;
(6)n(ZnSO4·7H2O)=28.70g÷287g/mol=0.1mol,根據(jù)Zn元素守恒可知生成ZnO、ZnSO4、ZnSO4·H2O均為0.1mol,生成Zn3O(SO4)2時物質的量為×0.1mol;
若得ZnSO4H2O的質量為17.90g(分解溫度為100℃);若得ZnSO4的質量為16.10g(分解溫度為250℃);若得ZnO的質量為8.10g(分解溫度為930℃);據(jù)此通過排除法確定680℃時所得固體的化學式為Zn3O(SO4)2,故合理選項是B。
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【題目】為分離廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)中的金屬,將正極材料粉碎后進行如下流程所示的轉化:
已知LiFePO4不溶于水和堿,能溶于強酸。
(1)“堿溶”時的離子方程式為___。
(2)向濾液Ⅰ中通入過量CO2會析出Al(OH)3沉淀,寫出該反應的離子方程式:____。
(3)“酸浸”時溶液中Fe2+發(fā)生反應的離子方程式為_____。
(4)檢驗“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。
(5)以Fe(OH)3為原料可以制取FeSO4晶體,還需的試劑有____。
(6)“沉鋰”時,檢驗Li+是否沉淀完全的方法是____。
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【題目】下列有關說法正確的是
A.反應在任何條件下都不會自發(fā)進行
B.溶液加水稀釋后,溶液中的值減小
C.溫度升高,反應物的活化分子數(shù)增多,主要因素是分子的運動加快,反應速率加快
D.液中加入少量固體,水解程度減小,溶液的pH減小
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【題目】實驗室需要配制0.1 mol·L-1 CuSO4溶液480 mL。按下列操作步驟填上適當?shù)奈淖,以使整個操作完整。
(1)選擇儀器。完成本實驗所必需的儀器有:托盤天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、 ________、________以及等質量的兩片張濾紙。
(2)計算,應選擇下列________。
A.需要CuSO4固體8.0 g B.需要CuSO4·5H2O晶體12.0 g
C.需要CuSO4·5H2O晶體12.5 g D.需要CuSO4固體7.7 g
(3)稱量。所用砝碼生銹則所配溶液的濃度會________(填“偏高”“偏低”或“無影響”,下同)。
(4)溶解、冷卻。若未冷卻,則所配溶液濃度會________。
(5)轉移、洗滌。若未洗滌,則所配溶液濃度會________。
(6)定容,搖勻。
(7)將配好的溶液靜置一段時間后,倒入指定的試劑瓶,貼好標簽,注明配制的時間、溶液名稱及濃度。
(8)在配制過程中,某學生觀察定容時液面情況如圖所示,所配溶液的濃度會________。
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【題目】如圖是:600℃ 時,在2L密閉容器里A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化,其中A為有色氣體,B、C是無色氣體。請從圖中分析并填空:
(1)該反應的化學反應方程式為_____
(2)反應達到平衡狀態(tài)時,反應物的轉化率為_____
(3)當反應進行到第_____min,該反應達到平衡。
(4)反應從開始至2分鐘末,B的物質的量_____,用B的濃度變化表示的平均反應速率為v(B)=_
(5)下列描述能表示反應達平衡狀態(tài)的是_____(填選項)。
a.容器中A與B的物質的量相等
b.容器內氣體的顏色不再改變
c.各物質的濃度保持不變
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【題目】(1)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用.有一種銀鋅電池,其電極分別是和,電解質溶液為溶液,電極反應為:,。根據(jù)上述反應式,完成下列題目。
①下列敘述正確的是_______。
.在使用過程中,K+流向Zn極
.使用過程中,電子由極經外電路流向極
.是負極,是正極
.電極發(fā)生還原反應,電極發(fā)生氧化反應
②寫出電池的總反應式:________________________________________________________________ 。
③使用時,電解質溶液的________。
(2)鉛蓄電池是典型的可充型電池,電池總反應式為:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O,請回答下列問題:①放電時,正極的電極反應式是 _____________________________________________________________________;
②電解液中的濃度將變_______;
③當外電路通過電子時,理論上負極板的質量增加_______。
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【題目】數(shù)十年來,化學工作者對氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。
已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應歷程分兩步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反應決定。
②一定溫度下,反應2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)達到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K=____________;
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【題目】如下圖,CPAE是蜂膠的主要活性成分,也可由咖啡酸合成.下列說法不正確的是
A.咖啡酸分子中所有碳原子可能處在同一個平面上
B.1molCPAE與足量的溴水反應,最多消耗3molBr2
C.1mol苯乙醇在O2中完全燃燒,需消耗10molO2
D.1molCPAE與足量的NaOH溶液反應,最多消耗3molNaOH
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【題目】部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化產物為Fe2O3、CuO)共5.76g,經如圖處理:
(1)濾渣成分為__,濾液A中含有的陽離子為__。
(2)樣品中鐵元素的質量分數(shù)為__。
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