以粗氧化锌粉(含FeO、Fe2O3、ZnS等)制取活性ZnO的工艺如下:
步骤1:以H2SO4浸出粗氧化锌,同时加入H2O2;
步骤2:过滤,调节滤液的pH;
步骤3:过滤,向滤液中加NH4HCO3,得碱式碳酸锌沉淀;
步骤4:过滤、洗涤、煅烧,得产品。
已知:离子沉淀的pH见下表。
离子 | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1)ZnS+H2O2+H2SO4=ZnSO4+2H2O+S
(2)3.7~5.4 (3)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 或Zn3(OH)4CO3·H2O
[计算出n(ZnO) ,2分;计算出n(CO2), 2分;计算出ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,4分。]
解析试题分析:(1)淡黄色固体应该是硫,根据过氧化氢有强氧化性,做氧化剂,化学方程式ZnS+H2O2+H2SO4=ZnSO4+2H2O+S 。(2)步骤2中调节溶液pH只要满足锌离子不能沉淀,三价铁离子完全沉淀,故范围是 3.7~5.4 。(3)碱式碳酸锌68.2 g,充分灼烧后测得残留物质为氧化锌,质量为48.6 g,物质的量为48.6/81=0.6mol,锌的质量为39g。将所得气体是二氧化碳,沉淀碳酸钙是20 g,物质的量为0.2mol。碳酸根的物质的量为0.2mol。根据电苛守恒氢氧根的物质的量为0.8mol.由碱式碳酸锌68.2 g减去锌的质量,碳酸根和氢氧根的质量,剩下的就为水的质量,求得为0.2mol.故碱式碳酸锌的组成ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 或Zn3(OH)4CO3·H2O。
考点:本题考查化工生产中物质的制备,涉及内容有方程式的书写,反应条件的选择,化学式的确定计算。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意如图下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是____________________________________。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□______+□______=□Fe(OH)3+□Cl-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是________________。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为___。
| Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 |
开始沉 淀的pH | 10.4 | 6.4 | | |
沉淀完全 的pH | 12.4 | 8.0 | | |
开始溶 解的pH | | 10.5 | | |
Ksp | 5.6×10-12 | | 6.8×10-6 | 2.8×10-9 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | |
平衡 常数 | Ka=1.8×10-5 | = 4.3×10-7 | = 5.6×10-11 | Ka= 3.0×10-8 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol/L的下列5种溶液的pH:
根据上述信息判断,浓度均为0.05 mol/L的下列5种物质的溶液中,pH最小的是 (填编号);其pH为 (填数值);pH最大的是 (填编号)。
①CH3COOH ②HCN ③HClO ④H2SO4 ⑤HClO4
(2)下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液。
②在侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体。
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体。
根据上述反应,总结出复分解反应发生的一个规律: ;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是 ,
请写出反应的离子方程式: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
现有A、B、C、D、E五种可溶强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)。
阳离子 | H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+ |
阴离子 | OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO42- |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)三种弱酸HA、H2B、HC,电离常数为1.8×10-5、5.6×10-11、4.9×10-10、4.3×10-7(数据顺序已打乱),已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应:
①HA+HB-(少量)=A-+H2B ②H2B(少量)+C-=HB-+HC
③HA(少量)+C-=A-+HC
若H2B的Ka1=4.3×10-7,则另二种酸对应的电离常数分别为(根据已知数据填
空):HA的Ka= ,HC的Ka= 。
(2)25 ℃时0.1 mol·L-1的H2R水溶液中,用氢氧化钠来调节溶液pH,得到含有H2R、
HR-、R2-三种微粒的溶液。当c(Na+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)时溶液的溶质
为 (填化学式)。
(3)下图是某水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3-、CO32-三种成分平衡时的组成分数。
①下列叙述正确的是 。
A.此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-)
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO3-形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间
②已知Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,在10 mL 0.02 mol·L-1的Na2CO3溶液中,加入某浓度的盐酸,调节溶液的pH=10.25,此时溶液的体积恰好为100 mL,向该溶液中加入1 mL 1×10-4 mol·L-1的CaCl2溶液,问是否有沉淀生成? (填“是”或“否”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
科学家利用淡水与海水之间含盐量的差别发明了一种新型电池——水电池。
(1)用二氧化锰纳米棒作电池正极可提高发电效率,这是利用纳米材料的 特性,使之能与钠离子充分接触。
(2)水电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,该电池的负极反应式为 。水电池工作时,Na+不断向 极方向移动。
(3)水电池生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为 。
(4)某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如右图。请据右图分析:
①该温度下,溶度积常数的关系为:KSP[Fe(OH)3] KSP[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”);
②如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的FeCl3溶液,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
草酸(H2C2O4)是二元弱酸,25℃时,H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。
(1)KHC2O4溶液呈__________性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(2)下列化学方程式可能正确的是 。
A. |
B. |
C. |
D. |
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