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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)加入H2O2时能浸出硫化锌,同时生成淡黄色固体,写出其化学方程式   
(2)步骤2中调节溶液pH的范围是     
(3)取洗涤、干燥后的碱式碳酸锌68.2 g,充分灼烧后测得残留物质的质量为48.6 g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得沉淀20 g。计算碱式碳酸锌的组成(用化学式表示,写出计算过程)。

(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。

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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
 
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
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
 
请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:________________________。
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_________________________________。
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式:______________________________________。
(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀,写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称___________,洗涤所得Li2CO3沉淀要使用______________ (选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是________________。
(5)电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是:__________________________。

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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
 
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________(选填序号)。
a.大理石粉      b.石灰乳       c.纯碱溶液     d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。

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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
 
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO
d.NaHCO3;pH由小到大的排列顺序是          (用字母表示)。 
(2)常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是        (填序号)。 
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-)  D.c(OH-)/c(H+)
(3)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数     (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是 。 

(4)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=     mol·L-1(填精确值),=     。 

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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-
 
已知:①A、B两溶液呈碱性; C、D、E溶液呈酸性。
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量,沉淀量先增加后减少但不消失。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
试回答下列问题:
(1)A溶液呈碱性的原因是                         (用离子方程式表示)。
(2)写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程式                          
(3)若25°时C、E溶液pH=4,则E溶液中水电离出的氢离子浓度是C溶液中水电离出的氢离子
浓度          倍。
(4)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的A溶液中,反应后溶液中一价离子(+1或-1)
浓度由大到小的顺序为:                                  

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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1.8×105、5.6×1011、4.9×1010、4.3×107(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=4.3×107,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
   (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·L1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L1 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)=5.0×109,在10 mL 0.02 mol·L1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 1×104 mol·L1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.
(3)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1H2C2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1的KOH溶液V mL,回答下列问题:
①当V<10时,反应的离子方程式为______________________________________________。
②若溶液中离子浓度有如下关系:c(K)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),则pH______7(填“>”“<”或“=”),V________10(填“>”“<”或“=”)。
③当溶液中离子浓度有如下关系:c(K)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),则溶液中溶质为____________,V________10(填“>”、“<”或“=”)。
④当V=20时,溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、OH的物质的量浓度从大到小的顺序为____________________________________________________________________________________。

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