【题目】氧化锌是一种常用添加剂,广泛应用于塑料、合成橡胶、电池等产品的制造。一种利用氧化锌烟灰制备活性氧化锌的工艺流程如下:
已知:I.氧化锌烟灰的主要化学组成如下:
元素组成 | Zn Pb Cu Cl F |
质量分数/% | 59.78 9.07 0.30 2.24 1.80 |
II.“浸出”时,大部分锌元素以Zn(NH3)42+ 形式进入溶液,同时部分Pb、Cu、F元素也进入溶液中。
(1)Zn的原子序数为30,其在元素周期表中的位置为__________。
(2)“浸出”时,氧化锌发生反应的离子方程式为_______________________;“浸出”时温度不宜过高,其原因为____________________________________________。
(3)若“浸出”后,所得溶液中c(F-)=0.02mol·L-1,向其中加入等体积的氯化钙溶液(忽略溶液体积变化),使F- 沉淀完全即溶液中c(F-)<10-5 mol·L-1,则所加氯化钙溶液的浓度度最小为_____________。已知:Ksp((CaF2)=3.45×10-11
(4)“置换”时,所得置换渣中除了含Zn外,还含有___________;“净化”时,利用活性炭的_________性,除去溶液中残留的有机物。
(5)“沉淀”时,可得到滤渣Zn(NH3)Cl2。所加盐酸过量时,会导致沉淀部分溶解甚至消失,其化学方程式为_________________________________。
(6)将滤液1和滤液2合并,经浓缩后,可返回至__________(填流程中的操作名称)循环利用。
(7)“一次水解”时,产物为Zn(OH)xCly,。取10.64g该水解产物,经二次水解、煅烧后,可得活性氧化锌8.1 g(假设各步均转化完全)。则一次水解产物的化学式为_____________。
【答案】 第4周期ⅡB族 ZnO+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42++H2O 或 ZnO+2NH3·H20+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O 避免氨水的分解与挥发 0.70mol·L-1 Pb、Cu 吸附 Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl 浸出 Zn(OH)1.6Cl0.4
【解析】(1)Zn的原子序数为30,其在元素周期表中的位置为第4周期ⅡB族。(2)“浸出”时,氧化锌发生反应的离子方程式为 ZnO+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42++H2O 或 ZnO+2NH3·H20+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O ;“浸出”时温度不宜过高,其原因为避免氨水的分解与挥发。(3)取1Lc(F-)=0.02mol·L-1浸出液,加1L氯化钙溶液,令c(Ca2+)为xmol/l,混合后溶液体积为2L,溶液中留下的n(F-)=2L×10-5 mol·L-1=2×10-5 mol,沉淀的n(F-)=0.02mol·L-1×1L-2×10-5 mol=0.02mol,沉淀的n(Ca2+)=0.01mol,Ksp((CaF2)=c(Ca2+).c2(F-)=3.45×10-11,余下的溶液中c(Ca2+)=3.45×10-11/(10-5)2=0.345mol·L-1,余下的溶液中n(Ca2+)=0.345mol·L-1×2L=0.69mol,故加入的c(Ca2+)=(0.69mol+0.01mol)/1L=0.70mol·L-1。使F- 沉淀完全即溶液中c(F-)<10-5 mol·L-1,则所加氯化钙溶液的浓度度最小为0.70mol·L-1。(4)Zn的活泼性强于Pb、Cu,“置换”时,所得置换渣中除了含Zn外,还含有Pb、Cu;“净化”时,利用活性炭的吸附性,除去溶液中残留的有机物。(5)“沉淀”时,可得到滤渣Zn(NH3)Cl2。所加盐酸过量时,会导致沉淀部分溶解甚至消失,其化学方程式为Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl。(6)将滤液1和滤液2合并,经浓缩后,含有氯化铵等,可返回至浸出循环利用。(7)n(ZnO)=8.1g/81g·mol-1=0.1mol,M(Zn(OH)xCly)=10.64g/0.1mol=106.4g·mol-1,x+y=2,65+17x+35.5y=10.64g,解得:x=1.6,y=0.4,则一次水解产物的化学式为Zn(OH)1.6Cl0.4
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【题目】下列有关说法中不正确的是
A. 某溫度时的混合溶液中C(H+) =mol·L-1,说明该溶液呈中性(KW为该温度时水的离子积常数)
B. 常温下,由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液的PH可能为2或12
C. 已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10。Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,向含有Cl-、CrO42-且浓度均为0.010mol·L-1溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,Cl-先产生沉淀
D. 常温下PH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
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【题目】在一恒温、恒容的密闭容器中存在化学平衡:H2(g)+I2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始浓度均为0.10molL-1,达到平衡状态时HI的浓度为0.16molL-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20molL-1,则平衡时H2的浓度为( )
A. 0.16molL-1 B. 0.08 molL-1 C. 0.04 molL-1 D. 0.02molL-1
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【题目】高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。
(1)实验室里欲用KMnO4固体来配制240mL 0.1 molL-1的KMnO4酸性溶液。
①需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、_________
②配制过程中玻璃棒所起的作用是_________
③下列操作对实验结果的影响偏小的是______(填序号)
a.加水定容时俯视刻度线 b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c.若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶
d. 颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
④下列为打乱了的操作示意图,请按先后顺序正确排序_______。
(2)用上述酸性KMnO4溶液来测定FeSO4溶液中Fe2+的物质的量浓度。
①配平该反应的化学方程式:
__FeSO4+ KMnO4+ H2SO4= K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O
②该反应中的氧化剂是__________,氧化产物是__________
③若消耗3.16gKMnO4,则该反应转移的电子数目为______
(3)已知反应:①Cl2+2KBr=2KCl+Br2,②2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑+8H2O,③Br2+K2S=2KBr+S。
①下列说法正确的是___。
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为KMnO4>Cl2>Br2>S
C.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为8:1
D.反应③中1mol还原剂被氧化则转移电子的物质的量为2mol
②用单线桥法标出反应②中电子转移的方向和数目_____。
2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑+8H2O
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【题目】(1)常温下,将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合,混合后得到密度为1.17 g·cm-3的溶液。请计算:
①混合后的溶液中NaCl的质量分数为__________________。
②混合后的溶液的物质的量浓度为___________。
③在1 000g水中需加入__________ mol氯化钠,才能使其浓度恰好与上述混合后的溶液的浓度相等(计算结果保留1位小数)。
(2)相同条件下,某Cl2与O2混合气体100 mL恰好与150 mL H2化合生成HCl和H2O,则混合气体中Cl2与O2的体积比为__________,混合气体的平均相对分子质量为____________。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为____________。
(4)在同温、同压下,实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍,其中O2的质量分数为____________ (计算结果保留1位小数) 。若其中CO和N2的物质的量之比为1∶1,则混合气体中氧元素的质量分数为_______________ (计算结果保留1位小数)。
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【题目】有两种金属混合物3.4g,与足量的盐酸反应放出H22.24L(标况下),这两种金属可能是
A. 铜和铁 B. 镁和铝 C. 锌和铝 D. 锌和铁
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【题目】如图所示,Ⅰ、Ⅱ是两个完全相同的装置,分别装有10 mL相同浓度的盐酸,某学生分别在Ⅰ、Ⅱ的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,然后将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是
A. 装置Ⅰ的气球膨胀得快
B. 最终两试管中Na+、Cl-的物质的量分别相等
C. 若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L-1
D. 若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L-1
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【题目】有A、B、C、D、E五种短周期元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数;B原子最外层中有两个不成对的电子;D、E原子核内各自的质子数与中子数相等;B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D与B的质量比为7∶8,E与B的质量比为1∶1。试回答:
(1)写出D元素基态原子的电子排布式:____________________________________。
(2)写出AB2的路易斯结构式:__________________。
(3)B、C两元素的第一电离能大小关系为________>________(填元素符号),原因是_______________。
(4)根据VSEPR模型预测C的氢化物的立体结构为________,中心原子C的轨道杂化类型为________。
(5)C的单质分子中π键的数目为________,B、D两元素的气态氢化物的稳定性大小关系为________>________(填化学式)。
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【题目】电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如下图所示,下列叙述错误的是
A. M室发生的电极反应式:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜
C. N室中:a%<b%
D. 理论上每生成1 mol H3BO3,两极室共产生标准状况下16.8 L气体
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