【题目】利用工业炼铅产生的锌灰(主要成分为ZnO、PbO、FeO、MnO2、CuO)可回收制备ZnCl2,工艺流程如下:
回答下列问题
(1)“浸取”实验中,反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的影响如下表,则适合的温度和反应时间分别是________________、____________________。
(2)“滤渣1”的主要成分是_____________。
(3)H2O2溶液的作用是____________________________________,已知“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3,则氧化锌的作用是_______________________________。“置换”实验中发生的反应的离子方程式有Zn+Pb2+=Ph+Zn2+、___________________________________。
(4)由锌灰制取金属锌可采用碱溶解,然后电解浸取液,已知:ZnO溶于NaOH溶液中生成[Zn(OH)4]2-,则阴极的电极反应为___________________________________。
(5)ZnCl2晶体溶解于饱和Na2CO3溶液中,得到6.46g的碱式碳酸锌[Znx(CO3)y(OH)z,为了测定其组成,充分加热分解,产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰,质量分别增重了0.72g和0.88g,则该碱式碳酸锌的化学式为______________________________。
【答案】 30℃ 2.0h MnO2 将Fe2+氧化为Fe3+ 调节pH将Fe3+转化为沉淀除去 Zn+Cu2+==Zn2++Cu [Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH- Zn3CO3(OH)4
【解析】(1)“浸取”实验中,根据表中反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的数据可知,浸出率较高的适合的温度和反应时间分别是30℃、2.0h;(2)MnO2不溶于稀盐酸,故“滤渣1”的主要成分是MnO2;(3)H2O2溶液的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,已知“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3,则氧化锌的作用是调节pH将Fe3+转化为沉淀除去;“置换”实验中利用锌置换出未处理的金属性弱的金属,发生的反应的离子方程式有Zn+Pb2+=Ph+Zn2+、Zn+Cu2+==Zn2++Cu;(4)阴极碱性条件下[Zn(OH)4]2-得到电子产生Zn,电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-;(5)浓硫酸增重为分解生成水的质量,水的物质的量为=0.04mol,则n(OH-)=0.08mol,碱石灰增重为分解得到二氧化碳的质量,二氧化碳物质为=0.02mol,则n(CO32-)=0.02mol,结合原子守恒,可知(Zn2+)=×(0.08mol+0.02mol×2)=0.06mol,则x:y:z=0.06:0.02:0.08=3:1:4,故该碱式碳酸锌的化学式为: Zn3CO3(OH)4。
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【题目】H 是一种免疫调节剂,其合成流程如下:
问答下列问题:
(1)H所含官能团有氨基、羟基和______________。
(2)X的化学式为_______________,③的反应类型是_____________。
(3)设计反应①和⑤的目的是__________________。
(4)反应①为取代反应,其化学方程式为________________。
(5)R的同分异构体M同时满足下列条件:
①M 能与氯化铁溶液发生显色反应
②1molM 最多能和4molNaOH 发生反应
③在核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积之为3:3:2:2
M 的结构简式可能为________________。
(6)已知:,结合上述相关信息,以为原料设计合成路线合成_________(其他试剂自选)。
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【题目】在2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )。
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B.200℃时,该反应的平衡常数为25 L2/mol2
C.当外界条件由200℃降温到100℃,原平衡一定被破坏,且正逆反应速率均增大
D.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g) zC(g)的ΔH<0,且a=2
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【题目】实验室用下列装置制备无水AlCl3(183℃升华),无水AlC13遇潮湿空气即产生大量白雾。下列说法错误的是
A. b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸
B. g中发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C. e装置的收集器必须保持干燥
D. 实验时,a和d处酒精灯应同时点燃
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【题目】Ⅰ、如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2 , 在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图1所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=。
(2)500℃该反应的平衡常数为(结果保留一位小数),图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________________。
A.在原容器中再充入1mol H2
B.在原容器中再充入1molCO2
C.缩小容器的容积
D.使用更有效的催化剂
E.将水蒸气从体系中分离出
(4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ、一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g) 2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度为c(A2)=0.5mol/L;c(B2)=0.1mol/L;c(C)=1.6mol/L。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度(mol/L),则:
①a、b应满足的关系是; ②a的取值范围是。
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【题目】近年来,磁性材料的研究备受国际磁学界的关注。Fe3O4具有许多优异的性能,在磁性材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)水热法制备Fe3O=纳米颗粒的总反应为3Fe2++2S2O32-+O2+4OHˉ=Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列说法正确的是_________(填字母)
A.S2O32-是氧化剂
B.被氧化的Fe2+和未被氧化的Fe2+个数之比为1:2
C.每生成1 mol Fe 3O4,则转移电子数为2mol
D.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4
(2)已知:H2O(1)=H2(g)+1/2O2(g) △H1=+285.5kJ·mol-1,以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:过程I的热化学方程式为2Fe3O4(s) 6FeO(s)+O2(g) △H2=+313.2kJ·mol-1,则过程II的热化学方程式为____________。
(3)化学共沉淀法是制备Fe3O4颗粒最常用的方法之一,方法是将FeSO4和FeCl3溶液以1:2投料比混合,再加入NaOH溶液,即可产生Fe3O4颗粒,则该反应的离子方程式为______________________,由下表数据可知,Fe2+和Fe3+的最佳投料比为1:1.85,原因可能是_____________________。
表 不同投料比得到Fe3O4的结果
(4)磁铁矿(Fe3O4)是工业上冶炼铁的原料之一,发生的主要反应为Fe3O4(s)+4CO3Fe(s)+4CO2,该反应的△H<0,T℃时,在1L恒容密闭容器中,加入Fe3O4、CO各0.5mol,10min后反应达到平衡时,容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。
①CO的平衡转化率是______________,T℃时,该反应的平衡常数K=__________。
②欲提高该反应中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________(任写一个即可)。
③其他条件不变时,该反应在不同温度下,CO2含量随时间的变化 (CO2)~t曲线如图所示,温度T1、T2、T3由大到小的关系是___________,判断依据是____________。
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【题目】建设美丽中国,倡导共同行动,努力改善环境,保护家园,下列说法正确的是
A. 把硝酸工厂的烟囱建造得更高一些,以避免氮氧化物的排放
B. 推广燃煤发电,停建核电站,以防核泄漏事故发生
C. 将废电池深埋,可以避免其中的重金属污染
D. 燃煤中添加CaO,可以减少酸雨的产生
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【题目】下图是元素周期表的一部分,表中的①~⑨中元素,用元素符号或化学式填空回答:
族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ① | ② | ||||||
三 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||
四 | ⑨ |
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为。
(2)地壳中含量最多的金属元素是。
(3)②与④形成的化合物的电子式。
(4)这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 , 碱性最强的是 , 呈两性的氢氧化物是。
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【题目】SOCl2是一种重要氯化剂、锂电池的正极材料,还可作水合盐酸盐的脱水剂。
Ⅰ.一种模拟制备SOCl2装置如上图所示(夹持、加热装置略去),双颈瓶中加入25.4mL SCl2,通入纯净干燥Cl2、SO2混合气体,水浴条件下发生反应Cl2+SO2+SCl2=2SOCl2,几种物质的部分性质如下表所示:
密度/ g﹒mL-1 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 备注 | |
SCl2 | 1.62 | -122 | 59 | 40℃分解,遇水分解 |
SOCl2 | 1.64 | -104.5 | 76 | 76℃分解,遇水分解 |
(1)洗气瓶将气体混合并干燥,还有___________作用。
(2)干燥管中碱石灰作用__________。
(3)实验室制取SO2装置和药品应选择____。
Ⅱ、双颈瓶换毛细玻璃管和蒸馏头,连接减压蒸馏装置,对粗产品减压初蒸,剩余液体继续减压蒸馏获得产品
(4)不能用普通蒸馏方法分离混合物的原因是____。
(5)毛细玻璃管C作用是____________。初蒸水浴加热的温度应控制在____℃以下,再蒸馏获得产品25.4mL,则SOCl2产率为__________。
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