[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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（2）电离能主要取决于原子核对核外电子的吸引力和形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子各级电离能的数据（kJ·mol－1）：

	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：

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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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