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16.纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛.以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
(已知Ksp[Fe(OH)3]=3.8×10-38; Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20;Ksp(ZnS)=1.6×10-24

下列说法不正确的是(  )
A.酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO${\;}_{3}^{-}$═3Fe3++NO↑+5H2O
B.将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2
C.滤渣2中的成分和Zn和Fe
D.当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10-5mol•L-1时,则可认为其沉淀完全.若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2-浓度应大于1.6×10-19mol•L-1

分析 锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)加入稀硝酸溶解,根据硝酸的强氧化性则所得溶液中含有三价铁、二价锌、二价铜离子,再加入氧化锌调节PH值先使三价铁以氢氧化铁沉淀而过滤除去,再加锌置换溶液中铜而过滤除去,最后调节PH再使锌离子转化成氢氧化锌沉淀,再用硫化氢溶解沉淀氢氧化锌得到ZnS,
A、酸浸时FeO与稀HNO3反应根据稀硝酸的强氧化性书写离子方程式;
B、根据稀硝酸酸浸的尾气为一氧化氮,结合循环利用进一步再转化成硝酸分析.
C、根据以上分析解答;
D、根据Qc>Ksp,才生成ZnS沉淀计算;

解答 解:A、由于稀硝酸的强氧化性,所以FeO与稀HNO3反应离子方程式为:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O,故A正确;
B、稀硝酸酸浸的尾气为一氧化氮,根据要循环利用则将NO进一步再转化成硝酸即4NO+3O2+2H2O=4HNO3,所以通空气或者氧气,将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2,故B正确;
C、由于硝酸的强氧化性则酸溶解所得溶液中含有三价铁、二价锌、二价铜离子,再加入氧化锌调节PH值先使三价铁以氢氧化铁沉淀而过滤除去,再加锌置换成溶液中铜而过滤除去,所以最终过量出来的处理置换出的铜还有过量的锌,故C错误;
D、当Qc>Ksp,才生成ZnS沉淀,即S2-浓度大于$\frac{Ksp}{C(Z{n}^{2+})}$=$\frac{1.6×1{0}^{-24}}{1×1{0}^{-5}}$=1.6×10-19 mol•L-1,故D正确;
故选C.

点评 本题考查较为综合,涉及氧化还原反应、盐类的水解的应用、物质的分离提纯以及Ksp的计算,侧重于学生的分析能力和实验能力、计算能力的考查,为高频考点和常见题型,题目难度中等,注意把握基础知识的积累.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.将100mL 3mol•L-1的NaOH溶液与100mL 3mol•L-1的AlCl3溶液按下列两种方法混合:
(1)将NaOH溶液逐滴入AlCl3溶液中;
(2)将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中,对上述实验所得结论正确的是(  )
A.现象相同,沉淀量相等B.现象相同,沉淀量不等
C.现象不同,沉淀量相等D.现象不同,沉淀量不等

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科目:高中化学 来源:2016-2017学年江西省高二上月考一化学试卷(解析版) 题型:选择题

硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ +S↓ + H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.(1)实验室用固体Na2SO3与70%硫酸反应制备并收集SO2气体.C、D大试管中为有孔塑料板.下列装置(图1)中合理的是b.(选填编号).
有一Na2SO3固体因部分被氧化而变质.为测定样品纯度,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案.根据题意回答:
(2)甲同学用托盘天平称取m g样品,溶于水,加入过量的BaCl2溶液.过滤后,向沉淀中加入过量盐酸,再经过滤、洗涤、后进行烘干,冷却后称得残留固体质量为m1g.判断残留固体是否洗涤干净的依据是在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硝酸银溶液,无沉淀生成,表明沉淀已洗净.
(3)判断残留固体质量m1 g能够作为实验测定值代入计算式,推算样品纯度,必须补充的实验操作是重复烘干、冷却、称量,所得质量与m1的差值小于0.001g.
(4)乙同学称取m g样品溶于水,配成AmL溶液,用滴定管取V mL于锥形瓶中,用浓度为c mol/L的标准酸性高锰酸钾溶液滴定至终点.反应关系为:SO32-+MnO4-→SO42-+Mn2+(未配平).配平滴定反应方程式5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O.
(5)配制样品溶液时,不一定需要的实验仪器是c(选填编号).
a.容量瓶   b.玻璃棒   c.滴定管   d.烧杯   e.胶头滴管
(6)滴定管液面变化如图2所示,图I显示初读数为2.40mL.根据图II所示末读数,可得样品纯度计算式为$\frac{126g/mol×\frac{0.0505cA}{V}mol}{mg}$×100%.
(7)常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-3;H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11.某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3;同温下将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3,该实验设计不正确(填正确、不正确),若不正确,理由在于SO2和CO2气体溶于水后的饱和溶液其浓度不相等,不能用于比较pH.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用.
Ⅰ、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂,工业上制备高铁酸钠的方法之一的反应原理为:Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+X+H2O,则X的化学式NaCl,反应中被氧化的物质是Fe(OH)3(写化学式).
Ⅱ、铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆.工业制硫酸产生的硫酸渣中主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下:

已知:①
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀pH2.73.87.69.4
完全沉淀pH3.25.29.712.4
②FeS2是一种黄色难溶于水的固体.
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O;“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2
(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,写出该反应的离子方程式:FeS2+14 Fe3++8 H2O=15Fe2++2 SO42-+16 H+
(3)为了确保铁红的质量和纯度,氧化过程中加NaOH调节溶液的pH的范围是3.2~3.8;如果加NaOH调节溶液的pH=a,则滤液B中的c(Fe3+)=4×10(4-3a)(25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38
(4)滤液B中可以回收的物质有Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.下列是某兴趣小组研究浓硫酸的氧化性的结论并进行了实验验证:
①一般认为1:1的硫酸浓度大于60%,就具有一定的氧化性,越浓氧化性越强,60%以下的H2SO4氧化性就不怎么强了.
②温度也影响氧化性,如铜放于冷的浓硫酸中反应不明显,如果加热就可以观察到明显现象.
③98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4mol•L-1,密度为1.84g•cm-3
据以上信息回答:
(1)如图装置,同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3mL水,然后从分液漏斗中加98%的浓硫酸10-15滴(约0.5mL),加热至沸腾,该试管中液体是否有有明显变化无
.试用数据解释原因H2SO4溶液的质量分数为23%<60%,其氧化性不强,所以无明显现象.
(2)甲同学再用分液漏斗加浓硫酸10mL再加热至沸腾,现象是铜片慢慢溶解,带支管的试管中溶液渐成蓝色,小试管中品红褪色.
(3)乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中加浓硫酸10mL与铜片反应.所观察到与甲不同的现象是液体无色或浅蓝色,有白色固体在试管底部析出原因是98%浓H2SO4有吸水性,生成无水CuSO4.为了最终看到与甲类似的现象,乙同学需进行的操作是待支管的试管冷却后沿烧杯壁缓缓加入到水中,并不断用玻璃棒搅拌.
(4)乙同学进行加热,还在带支管的试管中观察到有黑色物质出现,大胆假设此物质是Cu2S或硫化铜或Cu2S与硫化铜的混合物.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种用离子变换法回收钒的新工艺,回收率达到91.7%.
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO22SO4
溶解性可溶难溶难溶易溶
该工艺的主要流程如图所示:

请问答下列问题:
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示为3V2O5+10Al $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6V+5Al2O3
用铝热剂法从下列各金属氧化物中冶炼出各1mol对应的金属,耗铝粉的质量最多的是c(填序号)
a.Fe3O4       b.Ni2O3         c.V2O5        d.MnO2
(2)反应①的化学方程式为V2O5+Na2SO3+2H2SO4=2VOSO4+Na2SO4+2H2O
(3)若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加NH3•H2O(填化学式)的用途,造成成本增大.
(4)反应②的化学方程式为:KClO3+6VOSO4+3H2O=3(VO22SO4+KCl+3H2SO4,若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12:7,则废钒催化剂中VOSO4和V2O5的物质的量之比为3:2.
(5)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式NH4++VO3-=NH4VO3
(6)用已知浓度的酸化的H2C2O4溶液滴定(VO22SO4溶液,以测定反应②后溶液中的含钒量,已知该反应的还原产物为VO2+,氧化产物为CO2,则该反应的离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+=2 VO2++2 CO2↑+2 H2O.
(7)钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)为正极和负极反应的活性物质,电极均为铂棒,电池总反应为:VO2++V3++H2O$?_{放电}^{充电}$V2++VO2++2H+
①放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O
②充电时的阴极反应为V3++e-═V2+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.现有0.1mol某有机物A在8.96L O2中完全燃烧后,气体体积变为6.72L,通过足量碱石灰吸收后剩余2.24L(气体体积均在标准状况下测定).
(1)2.24L剩余气体可能是O2或CO;
(2)若A是烃,其化学式可能是C2H4或C3H6;若A是烃的衍生物,其化学式可能是C2H6O或C3H8O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.以下操作会使结果偏高的是(  )
A.在转移液体前容量瓶中有少量蒸馏水
B.定容摇匀后,液面已低于容量瓶刻度线,此时再加水
C.转移时有少许液体沿容量瓶外壁流到实验桌上
D.定容时俯视液面

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同步练习册答案