[题目][化学--选修2:化学与技术]炼锌厂产生的工业废渣-锌渣(除了含Zn外.还含有Fe.Al.Cd和SiO2等杂质).利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试.其流程如下:已知:Fe3+.Al3+.Zn2+.Cd2+.Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3．2.4．7.6．5.9．4.9．7,锌的金属活动性比镉强.试� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】【化学——选修2：化学与技术】

炼锌厂产生的工业废渣—锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Zn2＋、Cd2＋、Fe2＋以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3．2，4．7，6．5，9．4，9．7；锌的金属活动性比镉强。

试回答下列问题：

（1）“浸出”时用到的“试剂X”为___________（填名称）。

（2）写出“氧化”过程的离子方程式____________。

（3）“调pH”过程可以选用_____________。（从以下选项选择，填序号）

A．H2SO4 B．ZnO C．NaOH D．ZnCO3

“滤渣2”的主要成分是___________（填化学式，下同）。

（4）“试剂Y”是_______________；写出除去Cd2＋的化学方程式_______________。

（5）“操作1”的方法是_______________；在“操作1”时，必须采取的实验措施是___________。

【答案】（1）硫酸溶液（2）2H++H2O2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O

（3）B、D Fe(OH)3和 Al(OH)3

（4）Zn Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd

（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）保持溶液一定的酸度

【解析】

试题分析：（1）Zn、Fe、Al、Cd、SiO2中，只有二氧化硅不能和硫酸反应，可以用硫酸将之溶解，过滤，先获得二氧化硅；（2）将亚铁离子氧化为三价铁离子反应实质是：2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；

（3）“调pH”过程能使得溶液的碱性增强，同时不能引入杂质离子，据此只能选择试剂氧化锌、ZnCO3，该试剂可以将三价铁和铝离子沉淀下来，形成Fe（OH）3、Al（OH）3；

（4）金属Cd的活泼性比金属锌差，可以用金属锌来置换金属镉Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd，为将金属镉全部置换往往加入过量的金属锌，所以“试剂Y”是金属锌，“滤渣3”的成分为剩余的金属锌和置换出的金属镉；

（5）从硫酸锌溶液中获得纯净的硫酸锌的晶体的方法是加热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤），但是要注意保持溶液一定的酸度，防止金属阳离子的水解。

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	锂	X	Y
失去一个电子	519	502	580
失去二个电子	7296	4570	1820
失去三个电子	11799	6920	2750
失去四个电子		9550	11600

①为什么锂原子的第二电离能远远大于第一电离能。

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（2）已知CCl4沸点为76.8℃，为保证稳定的CCl4气流，适宜的加热方式是。

（3）用如图装置制备CrCl3时，反应管中发生的主要反应为：Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2，则向三颈烧瓶中通入N2的作用：① ；② 。

（4）Cr对环境会造成严重的污染，废水中的Cr3+可用石灰乳进行沉降，写出沉降的离子方程式________________________。

（5）样品中三氯化铬质量分数的测定：称取样品0.3000g，加水溶解并定容于250mL

容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加入1g Na2O2，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量2mol·L–1H2SO4至溶液呈强酸性，此时铬以存在，再加入1.1g KI，加塞摇匀，充分反应后铬以Cr3+存在，于暗处静置5min后，加入0.5mL指示剂，用0.0250mol·L–1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL。（已知：2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI）

①滴定实验可选用的指示剂名称为，判定终点的现象是；若滴定时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，则会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

②加入Na2O2后要加热煮沸，其主要原因是，如果没有加热煮沸，则会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

③加入KI时发生反应的离子方程式为。

④样品中无水三氯化铬的质量分数为（结果保留一位小数）。

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某兴趣小组拟用如图装置制备少量乙酸正丁酯：

步骤1：加料。向干燥的100ml圆底烧瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴浓硫酸(试剂加入顺序未确定)，摇匀后，加入几粒沸石。然后安装分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口处，然后再放出1～2ml的水)及回流冷凝管。

步骤2：加热回流。通过活塞控制分水器中水层液面的高度。反应完毕，停止加热。

步骤3：冷却(不可以拆卸回流冷凝管)。冷却至室温后，将烧瓶中的混合物与分水器中的酯层合并，转入分液漏斗中。

步骤4：依次用10ml水，10ml 10%碳酸钠溶液洗至中性(pH=7)，再水洗一次，向洗涤后的有机相中加入适量的无水硫酸镁固体。放置一段时间后过滤、蒸馏、收集124～126℃馏分，得产品)

步骤5：用一干燥的小烧杯称产品，重量为29.0g。

物质名称	沸点/℃	熔点/℃	密度/g·cm－3	水中溶解度
正丁醇	117.3	-89.5	0.80	7.1g/100g
乙酸	118	16.6	1.0492	互溶
乙酸正丁酯	126.1	-78	0.8826	1.4g/100g

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