【題目】濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鈷(Co)等單質(zhì)。一種由銅鎘渣生產(chǎn)金屬鎘的流程如下:
下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol/L計算):
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)浸出過程中,不采用通入空氣的方法進行攪拌,原因是防止將Cu氧化浸出,其離子方程式是__________________。
(2)除鈷過程中,鋅粉會與As2O3形成微電池產(chǎn)生AsH3。該微電池的正極反應(yīng)式為_____。
(3)除鐵時先加入適量KMnO4,再加入ZnO調(diào)節(jié)pH。
① 除鐵過程中,理論上參加反應(yīng)的物質(zhì)n(KMnO4)∶n(Fe2+)=_________。
② 除鐵時加入ZnO控制反應(yīng)液pH的范圍為________________。
(4)若上述流程中投入的KMnO4不足量,則待電解溶液中有Fe元素殘余。請設(shè)計實驗方案加以驗證:_____________________。
(5)凈化后的溶液用惰性電極電解可獲得鎘單質(zhì)。電解廢液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)是_____。
【答案】2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2OAs2O3+12H++12e-=2AsH3+3H2O1∶33.3-7.2取樣加入H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液變紅,則待電解液中含F(xiàn)e元素H2SO4
【解析】試題分析:以“濕法煉鋅”為切入點,考查氧化還原反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)、pH與氫氧化物沉淀、Fe3+檢驗、點解原理等,考查考生圖表的閱讀能力和對問題的綜合分析能力。解答首先需要認真分析工業(yè)流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系,解題則需選好對應(yīng)的知識點。
解析:流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖下方標記:
(1)Cu通入空氣時氧化浸出即Cu+O2→Cu2+,考慮到溶液呈酸性,配平結(jié)果為2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O。答案:2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O。
(2)中提到的原電池,活潑金屬鋅一定失去電子做負極,則得到電子的As2O3在正極參加反應(yīng),即正極反應(yīng)為As2O3+e-→AsH3,由于前一步處理后溶液仍然為酸性,則配平后為As2O3+12H++12e-=2AsH3+3H2O。答案:As2O3+12H++12e-=2AsH3+3H2O。
(3)由于反應(yīng)生成MnO2,則KMnO4得到電子數(shù)目為3,所以氧化還原過程中得失電子關(guān)系為3×n(KMnO4)=1×n(Fe2+),n(KMnO4)∶n(Fe2+)=1:3。
除鐵時,F(xiàn)e3+完全沉淀pH為3.3,同時保證Cd2+不能沉淀,pH不能超過7.2,因此應(yīng)當控制溶液的pH介于3.3-7.2之間。答案:1:3,3.3-7.2
(4)流程中投入的KMnO4不足量時,Fe2+氧化不充分,pH 3.3-7.2之間不能使Fe2+完全沉淀,待電解溶液中有Fe2+殘余,驗證的方案即為檢驗Fe2+方案。答案: 取待電解溶液加入H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液變紅,則待電解液中含F(xiàn)e元素 。
(5)凈化后的溶液用惰性電極電解時,陰極Cd2++2e-=Cd,陽極4OH—4e-=2H2O+O2↑,總反應(yīng)為2CdSO4+2H2O2Cd+O2↑+2H2SO4,電解廢液中含有硫酸,可以循環(huán)利用。答案:H2SO4
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)分類正確的是( )
A.SO2、SiO2、CO均為酸性氧化物 B.稀豆?jié){、硅酸、氯化鐵溶液均為膠體
C.燒堿、冰醋酸、四氯化碳均為電解質(zhì) D.福爾馬林、水玻璃、氨水均為混合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,向3個初始體積均為1.0 L的密閉容器中按下表所示投料,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0達到平衡,下列說法錯誤的是
容器編號 | 容器類型 | 起始物質(zhì)的量/mol | 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 | 平衡時NH3的物質(zhì)的量/mol | ||
N2 | H2 | NH3 | ||||
Ⅰ | 恒溫恒容 | 1 | 3 | 0 | α1 | 1.2 |
Ⅱ | 絕熱恒容 | 1 | 3 | 0 | α2 | a |
Ⅲ | 恒溫恒壓 | 2 | 6 | 0 | α3 | b |
A. 達到平衡時,α1>α2
B. 平衡時NH3的物質(zhì)的量b<2.4
C. 達到平衡時,容器Ⅱ中的反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大
D. 保持溫度不變,向容器Ⅰ中再充入0.1mol N2、0.2mol H2、0.2 mol NH3,平衡向正反應(yīng)方向移動
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【題目】【福建省龍巖市2017屆高三5月綜合能力測試(二)】2017年我國自主產(chǎn)權(quán)“全球首套煤基乙醇工業(yè)化項目”投產(chǎn)成功。“煤基乙醇”就是以煤為原料制備乙醇。乙醇能做燃料,可以添加到汽油中。下列說法錯誤的是
A. 煤制乙醇,有利于保護環(huán)境,實現(xiàn)能源充分利用
B. 煤制乙醇可緩解靠發(fā)酵產(chǎn)生乙醇導(dǎo)致的“與人類爭糧”的局面
C. 等物質(zhì)的量的乙醇、汽油完全燃燒,乙醇放出的熱量多
D. 乙醇是世界公認的優(yōu)良汽油添加劑,可有效改善汽油品質(zhì)
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【題目】用下列裝置進行相應(yīng)實驗,能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>
圖1 圖2 圖3 圖4
A. 圖1所示裝置制取并收集氨氣
B. 圖2所示裝置用于制備并收集NO氣體
C. 圖3所示裝置用于除去碳酸氫鈉固體中的少量碳酸鈉
D. 圖4所示裝置用于Na2CO3和稀H2SO4反應(yīng)制取少量的CO2氣體
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【題目】下列說法正確的是( )
A.質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為7的原子的元素符號可表示為C
B.H2、SO2、CO三種氣體都可用濃硫酸干燥
C.共價化合物溶于水,共價鍵被破壞,單質(zhì)溶于水,共價鍵不被破壞
D.陶瓷、玻璃、水泥、大理石的主要成分都是硅酸鹽
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【題目】(上海市虹口區(qū)2017屆高三)下列有關(guān)HCl和HBr的敘述錯誤的是
A. 鍵能:HBr>HCl B. 鍵長:HBr>HCl
C. 沸點:HBr>HCl D. 共用電子對偏向:HCl>HBr
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【題目】下列化學(xué)反應(yīng)中,既是離子反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是
A.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
B.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
C.BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
D.H2+CuO=Cu+H2O
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【題目】在某密閉恒容容器中發(fā)生反應(yīng):X(g) Y(g)+nZ(g) ΔH=+QkJ/mol(Q>0)。反應(yīng)體系2min時達到 平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化如下圖所示。(第10min到16min的X濃度變化曲線未標出),下列說法不正確的是
A. 反應(yīng)方程式中n=1
B. 12min-14min內(nèi),用Y表示的評價速率為0.005mol/(L·min)
C. 在6min-10min內(nèi),反應(yīng)吸收的熱量為0.015Q kJ
D. 第12min時,Z曲線發(fā)生變化的原因是移走一部分Z
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