【题目】在炼锌厂和炼钢厂废弃的含锌烟道灰中,含有30%~50%的氧化锌,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等物质,可用该烟道灰为原料生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)。
请回答下列问题:
(1)为了提高漫出速率,除将烟道灰处理得更细外,还可采取的措施有______ (写出一条)。
(2)证明除铁工序中Fe3+已经沉淀完全的实验步骤及现象是__________.
(3)上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒,否则除铁率会减小,其原因是__________.
(4)己知: 常温下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38.当加入ZnO控制反应液pH=5.0时,溶液中c(Fe3+)=_________.
(5)草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,试写出相关反应的离子方程式:___________.
【答案】 升温 取除铁工序所得上层清液,滴加几滴KSCN溶液,若无变化,说明Fe3+已沉淀完全 先加ZnS会将Fe3+还原为Fe2+,使铁元素难以除去 8.0x 10-11mol/L 5H2C2O4 + 2MnO4-+6H+=2Mn2++ 10CO2↑+8H2O
【解析】(1)提高漫出速率,除将烟道灰处理得更细外,还可以提高反应的温度,加快反应速率。
(2)除铁工序中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,要证明除铁工序中Fe3+已经沉淀完全,可以取除铁工序所得的上层清液,滴加几滴KSCN溶液,若无变化,说明Fe3+已沉淀完全。
(3)除铁过程中的溶液显酸性,如果先加ZnS,溶液中将产生具有还原性的H2S,会将溶液中的Fe3+还原为Fe2+, Fe(OH)2比Fe(OH )3难沉淀,从而使Fe元素难以除去,故答案为:先加ZnS会将Fe3+还原为Fe2+,使铁元素难以除去。
(4) Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-),所以c(Fe3+)=8.0×10-38÷(10-9)3=8.0×10-11mol/L。
(5)草酸具有还原性,与强氧化剂高锰酸钾溶液反应的离子方程式为:5H2C2O4 + 2MnO4-+6H+=2Mn2++ 10CO2↑+8H2O。
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【题目】到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源.
(1)化学反应中放出的热能(焓变,△H)与反应物和生成物的键能(E)有关. 已知:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=﹣185kJ/mol
E(H﹣H)=436kJ/mol,E(Cl﹣Cl)=243kJ/mol
则E(H﹣Cl)= .
(2)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注.已知: 2Cu(s)+ O2(g)═Cu2O(s)△H=﹣169kJmol﹣1 ,
C(s)+ O2(g)═CO(g)△H=﹣110.5kJmol﹣1 ,
2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=﹣314kJmol﹣1
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 .
(3)如图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1mol NH3放出热量为 .
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【题目】下列关于氯气的叙述正确的是
A.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
B.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯气、液氯和氯水都是纯净物,都有漂白性
D.用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气本身能杀灭细菌
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【题目】一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B. 10 s后,该反应停止进行
C. 反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)2Z(g)
D. 0~10 s的时间内的平均反应速率:v(X)=v(Y)=0.0395 mol·L-1·s-1
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【题目】如图是实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出.
(1)在组装好装置之后,应进行的操作名称是 .
(2)装置B中盛放的试剂是 .
(3)当C中固体全部变为红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16g,反应后固体质量减少2.4g,则该固体产物的成分是(用化学式表示).从E中逸出液面的气体可以直接排入空气中,请写出在C中发生反应的化学方程式: .
(4)关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,气体进入F中立即产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中.请写出产生白烟的化学方程式: , 迅速发生倒吸的原因是 .
(5)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙两同学分别设计如下实验进行探究. ①甲同学用pH试纸测得室温下0.01molL﹣1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是 .
②乙同学取出10mL 0.1molL﹣1氨水,滴入2滴酚酞试液,溶液显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,观察到 , 证明一水合氨是弱电解质.
③请设计一个与甲、乙同学不同的简单实验方案,证明一水合氨是弱电解质: .
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【题目】下列反应中符合如图图象的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=﹣Q1kJmol﹣1 (Q1>0)
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g);△H=+Q2kJmol﹣1 (Q2>0)
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);△H=﹣Q3kJmol﹣1(Q3>0)
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g);△H=+Q4kJmol﹣1﹣1(Q4>0)
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【题目】高炉煤气是炼铁厂排放的尾气,含有H2、N2、CO、CO2及O2,其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64% (均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究:
I.直接作燃料
己知:C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO (g) △H=-221kJ/mol
(1)CO燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________________________________ 。
II.生产合成氨的原料
高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气:
在脱氧过程中仅吸收了O2;交换过程中发生的反应如下,这两个反应均为吸热反应:CO2+CH4CO+H2 CO+H2O
CO2+ H2
(2)气体通过微波催化交换炉需要较高温度,试根据该反应特征,解释采用较高温度的原因:____________________________________________________________________________ 。
(3)通过铜催化交换炉后,所得气体中V(H2):V(N2)= ______________。
III.合成氨后的气体应用研究
(4)氨气可用于生产硝酸,该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理,该科研小组在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO 和0.1molCl2,发生如下反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H<0。10min时反应达平衡,测得10min 内v (ClNO)=7.5
10-3mol/(L·min),则平衡后n(Cl2)=_________mol。
设此时NO的转化率为α1,若其它条件不变,上述反应在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率为α2,则α1 ____α2 (填“>”、“<”或“=”);平衡常数K____ (填增大”“减小 ”或“不变”)
(5)氨气还可用于制备NCl3,NCl3发生水解产物之一具有强氧化性,该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2,该反应的离子方程式为_____________________________。
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【题目】已知短周期元素的离子,aA2+、bB+、cC3、dD都有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
A. 原子半径 B>A>C>D B. 原子序数 d>c>b>a
C. 离子半径 C>D>B>A D. 单质的还原性 A>B>D>C
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