【题目】一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体,进而获取ZnO,并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法,工艺流程如图所示:
已知:①锌灰的主要成分为ZnO,ZnCl2,还含有SiO2,CuO,PbO和FeO。
②Cu++Cl-=CuCl↓
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为SiO2和__。
(2)酸浸时,若硫酸浓度过高,可能发生副反应的化学方程式为__。
(3)写出“沉铜”时的离子方程式__。
(4)在pH为5.6的条件下氧化后,再加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热搅拌,其目的是__。
(5)氢电极增压还原氧化锌的装置如图所示,储罐内ZnO溶解后形成Zn(OH)离子,每溶解1molZnO需消耗__molKOH。电解池中的总反应离子方程式为:__。
(6)该工艺废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2++H2SZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒子浓度为:
处理后的废水的pH=__,c(Zn2+)=__。
(已知:Ksp(ZnS)=1.0×10-23,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=2.0×10-5)
【答案】PbSO4 2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)2+SO2↑+4H2O Zn+2Cu2++2Cl-=2CuCl↓+Zn2+ 促使Fe(OH)3胶体聚沉,有利于过滤分离 2 H2+Zn(OH)42-2H2O+Zn+2OH- 5 1×10-11mol·L-1
【解析】
锌灰(主要成分是ZnO,ZnCl2,还含有SiO2,CuO,PbO和FeO等)用硫酸酸浸,其中PbO转化成PbSO4沉淀,SiO2不溶于酸或水,则过滤得到的滤渣1主要为PbSO4、SiO2;滤液含有ZnSO4、FeSO4、CuSO4和H2SO4,向滤液中加入Zn粉,将Cu2+还原利用生成CuCl沉淀达到沉铜的目的,继续向溶液中加入双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO调节溶液pH,将Fe3+转化成氢氧化铁沉淀并过滤除去,将滤液蒸发、浓缩并冷却结晶,过滤得到ZnSO47H2O,滤液加入氢氧化钠溶液可生成氢氧化锌,加热分解生成氧化锌,最后电解生成Zn,以此解答该题。
(1)分析知,滤渣1的主要成分为SiO2和PbSO4;
(2)浓硫酸有强氧化性,酸浸时,如使用硫酸浓度过高,在溶解时会氧化FeO生成Fe3+,同时生成SO2,污染环境,发生反应的化学方程式为2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)2+SO2↑+4H2O;
(3)“沉铜”时加入Zn粉,将Cu2+还原利用生成CuCl沉淀,发生反应的离子方程式为Zn+2Cu2++2Cl-=2CuCl↓+Zn2+;
(4)在pH为5.6的条件下氧化后,生成的Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,继续加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热搅拌,可促使Fe(OH)3胶体聚沉,有利于过滤分离;
(5)储罐内ZnO溶解后形成Zn(OH)离子,发生的离子反应2OH-+ZnO+H2O=Zn(OH),则每溶解1molZnO,需消耗2molKOH;电解池阳极上的H2在碱性条件下失电子氧化生成H2O,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,阴极上Zn(OH)离子得电子还原生成Zn,电极反应式为Zn(OH)+2e-=Zn+4OH-,则电解池中的总反应离子方程式为H2+Zn(OH)42-2H2O+Zn+2OH-;
(6)已知Ka(CH3COOH)===2.0×10-5,则c(H+)=1×10-5mol/L,此时溶液pH=5;Ka2(H2S)×Ka1(H2S)==1.0×10-7×1.0×10-14,其中c(H+)=1×10-5mol/L,c(H2S)=0.10mol/L,则c(S2-)=1.0×10-12 mol/L,此时Ksp(ZnS)=1.0×10-23=c(Zn2+)×c(S2-),则c(Zn2+)=1×10-11mol·L-1。
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【题目】某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式是__________
(2)E中出现______________的现象。
(3)该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸,用该溶液制取FeCl3·6H2O晶体。
①欲检验溶液中含有Fe3+,选用的试剂为____________,现象是__________
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+,用离子方程式解释滤液中不存在Fe3+可能的的原因:___________。
③将此滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择_______做氧化剂。
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【题目】钟南山院士指出,实验证明中药连花清瘟胶囊对治疗新冠肺炎有明显疗效,G是其有效药理成分之一,存在如图转化关系:
下列有关说法正确的是
A.化合物Ⅱ中所有碳原子可能都共面
B.化合物Ⅰ分子中有3个手性碳原子
C.化合物G、Ⅰ、Ⅱ均能发生氧化反应、取代反应、消去反应
D.若在反应中,G与水按1:1发生反应,则G的分子式为C16H20O10
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【题目】厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是
A. 1mol NH4+ 所含的质子总数为10NA
B. 联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C. 过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应
D. 过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1:1
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【题目】(1)第四周期元素中价层成对电子数与基态Mg价层成对电子数相等的元素有_________种。
(2)吡咯(平面形结构,结构式为),N原子杂化方式为______。多原子分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为_______。
(3)一种锰的氧化物的晶胞如图甲,请写出该氧化物的化学式______。若沿z轴方向观察该晶胞,可得投影图如图乙,请画出沿y轴方向的投影图______。
(4)某含Mg储氢晶体储氢后转化为MgH2,MgH2晶体的结构如图丙,晶胞参数a=b=450pm,c=301pm,原子分数坐标为A(0,0,0)、B(0.305,0.305,0)、C(1,1,1)、D(0.195,0.805,0.5)。
①该晶体中Mg的配位数是__________。
②Mg2+的半径为72pm,则H-的半径为____________pm(列出计算表达式)
③用NA表示阿伏伽德罗常数,则MgH2晶体中氢的密度是标准状况下氢气密度的_______倍(列出计算表达式,氢气密度为0.089g·L-1)
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【题目】从铝土矿中提取铝的工艺流程如下图所示,回答下列问题:
(1)气体X是___________(填化学式)。
(2)写出反应①、反应②的离子方程式:
①_________________________________;②_________________________________。
(3)操作1和操作2都是_____________,该操作要用到的玻璃仪器是:_______、____、_______。
(4)冰晶石的作用是_____________________________。
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【题目】准确称取6.00克铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2),将其放入盛有100毫升H2SO4溶液的烧杯中,充分反应后滤出沉淀物。在滤液X中加入10摩/升的NaOH溶液,产生的沉淀的质量w与所加NaOH溶液的体积V之间有如图所示的关系。求:
(1)分析图象可知滤液X中所含有的溶质成分为_____(填化学式)。
(2)H2SO4溶液的物质的量浓度是__________?
(3)图中a值为2.3毫升时,铝土矿样品中Fe2O3的质量分数_________________。
(4)a值的变化范围是____________________?
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【题目】在一定温度下,固定容积的容器中加入a mol A和b mol B,发生反应:
A(g)+2B(g)2C(g)一段时间后达到平衡,生成n mol C。则下列说法中不正确的是
A.再充入少量A,平衡向正反应方向移动,但K值不变
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b):(a+b﹣)[
C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态
D.充入惰性气体(如Ar)增大压强,平衡向正反应方向移动
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【题目】某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。
实验Ⅰ:将转化为
查阅资料:
已知:①的化学性质与相似
②
实验Ⅱ:将转化为
实验方案 | 现象 |
向溶液中加入稍过量稀硝酸 | 溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色 |
查阅资料:(棕色)
下列说法不正确的是
A.取溶液,向其中滴加3滴溶液,产生白色沉淀
B.取溶液,向其中滴加3滴溶液,产生白色沉淀
C.与反应的离子方程式为
D.产生的原因:
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