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3.炼铁高炉的烟尘中主要含有Fe2O3和FeO,还含有少量的CuO、ZnO、SiO2等物质.通过图1步骤可从烟尘中得到有用物质.

已知:25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38  Kb(NH3•H2O)=1.75×10-5
(1)“酸浸”步骤中所用的硫酸浓度太高会产生SO2有害气体,但也不能太低,理由是浓度太低,酸浸速率慢.
(2)已知“氧化”步骤中1molMnO2得到2mole-,写出反应的离子方程式2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O.能判断氧化是否完全的试剂是C(填标号).
A.氯水     B.硫氰酸钾溶液     C.高锰酸钾酸性溶液  D.氢氧化钠溶液
(3)“除铁”步骤中用氨水将溶液的pH调节到5,若温度为25℃,溶液中c (Fe3+)=4×10-11mol•L-1,$\frac{c(N{H}_{4}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=1.75×104
(4)“除锰”步骤中还原产物为K2SO4,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1.
(5)“还原”步骤中X是锌.
(6)电解ZnSO4溶液的装置如图2所示.阳极的电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O.

分析 炼铁高炉的烟尘中主要含有Fe2O3和FeO,还含有少量的CuO、ZnO、SiO2等物质,用硫酸酸浸后过滤得到滤液中含有锌离子、亚铁离子等,用二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子,再加氨水调节pH值除去铁离子,再加入过二硫酸钾生成二氧化锰除去锰,再加入足量的锌除去铜离子,得到硫酸锌的溶液,电解硫酸锌溶液得到金属锌,
(1)酸浓度低浸取塑料小;
(2)二氧化锰具有氧化性,酸性溶液中能氧化亚铁离子生成铁离子,二氧化锰被还原为锰离子;检验亚铁离子可以利用其还原性选择高锰酸钾溶液检验;
(3)结合氢氧化铁溶度积常数计算铁离子浓度,$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$×$\frac{c(O{H}^{-})}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{Kb}{c(O{H}^{-})}$;
(4)根据电子得失守恒和元素守恒书写过二硫酸钾和硫酸锰反应的化学方程式得到氧化剂与还原剂的物质的量之比;
(5)分析可知X为锌;
(6)电解ZnSO4溶液,阳极为石墨,溶液中氢氧根离子失电子发生氧化反应;

解答 解:炼铁高炉的烟尘中主要含有Fe2O3和FeO,还含有少量的CuO、ZnO、SiO2等物质,用硫酸酸浸后过滤得到滤液中含有锌离子、亚铁离子等,用二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子,再加氨水调节pH值除去铁离子,再加入过二硫酸钾生成二氧化锰除去锰,再加入足量的锌除去铜离子,得到硫酸锌的溶液,电解硫酸锌溶液得到金属锌,
(1)“酸浸”步骤中所用的硫酸浓度太高会产生SO2有害气体,但也不能太低,理由是浓度太低,酸浸速率慢,
故答案为:浓度太低,酸浸速率慢;
(2)二氧化锰具有氧化性,酸性溶液中能氧化亚铁离子生成铁离子,二氧化锰被还原为锰离子,反应的离子方程式为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,检验亚铁离子可以利用其还原性选择高锰酸钾溶液检验,滴入高锰酸钾溶液褪色石墨含有亚铁离子,不褪色则不含亚铁离子,能判断氧化是否完全的试剂是C,
故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;C;
(3)“除铁”步骤中用氨水将溶液的pH调节到5,若温度为25℃,溶液中c (Fe3+)=$\frac{Ksp}{{c}^{3}(O{H}^{-})}$=$\frac{4×1{0}^{-38}}{(1{0}^{-9})^{3}}$=4×10-11,$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$×$\frac{c(O{H}^{-})}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{Kb}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{1.75×1{0}^{-5}}{1{0}^{-9}}$=
1.75×104
故答案为:4×10-11;1.75×104
(4)“除锰”步骤中还原产物为K2SO4,反应的化学方程式为:MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2+K2SO4+2H2SO4
则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,
故答案为:1:1;
(5)加入足量的锌除去铜离子,“还原”步骤中X是Zn,
故答案为:Zn;
(6)电解ZnSO4溶液的装置如图2所示.,阳极为石墨,溶液中氢氧根离子失电子发生氧化反应,阳极的电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;

点评 本题考查了物质分离提纯、离子选择和除杂试剂选择、电解池原理等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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Ⅰ.氨气的制备

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(2)欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,按气流方向写出其接口的连接顺序:发生装置管口→d→c→f→e→(d→c→)i(填小写字母).
Ⅱ.氯气与氨气的反应
室温下,用收集到的氨气按下图所示装置进行实验(实验前k1、k2关闭).

(3)打开k1,缓缓推动注射器活塞,向试管中注入约3倍于氯气体积的氨气,关闭k1,恢复室温.试管中可观察到的现象是生成白烟,而后凝结在试管内壁,试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去.发生反应的化学方程式为3C12+8NH3=6NH4Cl+N2或分开写:3C12+2NH3=6HCl+N2、HCl+NH3=NH4Cl.
(4)再打开k2,可观察到的现象是烧杯中的水倒流进入试管中.

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C.一段时间后的电解质溶液的温度(T):T<T<T
D.甲、乙、丙的总反应均为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu

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11.下列物质中含有离子键且阴离子与阳离子数目比为1:2的是(  )
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8.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是(  )
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D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛应用

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15.物质W、X、Y、Z的转化关系如图所示,其中X、W是单质,Y、Z是化合物.
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②W、X、Y、Z中常用作冶炼金属的还原剂的有c(填序号)种.
a.1       b.2      c.3     d.4
(2)若X、W是常见的金属单质.Y是红棕色固体,常用作红色油漆和涂料.
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13.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g).下列能说明反应达到平衡状态的是(  )
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