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【题目】氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。工业ZnO中含有Fe()Mn()Ni(),纯化工业ZnO的流程如下:

提示:在本实验条件下,Ni()不能被氧化。

1酸浸时需不断通入髙温水蒸气,其目的是 ________________

2除杂I”中生成FeOH3反应的离子方程式为______________________________

3除杂2”中所得滤渣主要成分是____________

4)滤饼要用水洗,检验是否洗涤干净的方法是_________________

5)已知:ZnOH2 Ksp=l×10-17。室温下为使Zn2+完全沉淀(其浓度<1×10-5mol·L-1),需调节溶液pH范围为____________

【答案】升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率 3Fe2+MnO4-7H2O3Fe(OH)3MnO25H+ NiZn 取少量最后洗涤液于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净 pH8

【解析】

(1)酸浸时需不断通入髙温水蒸气是为了升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率,据此解答;

(2) 根据题意,Ni)不能被氧化,反应②中除掉的杂质离子是Fe2+Mn2+,根据MnO4-+具有氧化性,能将Fe2+Mn2+氧化,根据电子得失进行配平;

(3) 除杂2”中所得滤渣为锌与镍离子的发生反应得到锌离子和镍;得到的滤渣中,除了过量的锌外还有金属镍;

(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,检验表面是否含有硫酸根离子;

(5)根据ZnOH2 和室温下计算

工业ZnO中放入稀硫酸酸浸后溶液中存在Fe2+Mn2+Zn2+Ni2+,向浸出液中加入适量ZnO并调节溶液的pH约为5.4,再加入高锰酸钾溶液,Ni)不能被氧化,Fe2+Mn2+被氧化生成氢氧化铁和二氧化锰而被除去,过滤后,向滤液中加入Zn过滤,ZnNi2+发生氧化还原反应生成Ni,溶液中存在Zn2+,向滤液中加入碳酸钠溶液并调节pH,生成碳酸锌沉淀,煅烧碳酸锌沉淀生成ZnO

(1)酸浸时需不断通入髙温水蒸气是为了升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率,故答案为:升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率;

(2)根据上述分析可知,除杂I”Fe2+被氧化生成FeOH3,反应的离子方程式为:3Fe2+MnO4-7H2O3Fe(OH)3MnO25H+,故答案为:3Fe2+MnO4-7H2O3Fe(OH)3MnO25H+

(3) 根据上述分析可知,除杂2”中加入Zn过滤,ZnNi2+发生氧化还原反应生成Ni,还有过量的Zn,因此滤渣为NiZn故答案为NiZn

(4) 由于溶液中硫酸根离子属于杂质离子,因此可以检验测定洗涤液中是否存在硫酸根离子,操作为:取最后一次少量水洗液于试管中,滴入12滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,故答案为:取少量最后洗涤液于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净;

(5) 已知:ZnOH2 ,室温下为使Zn2+完全沉淀(其浓度<1×10-5mol·L-1),因此可知当Zn2+其浓度为1×10-5mol·L-1根据计算得c(OH-=10-6mol/L 室温下水的离子积常数,把c(OH-=10-6mol/L带入得c(H+=10-8mol/L,因此需调节溶液pH范围为pH8故答案为pH8

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CO2(g)+3H2(g)CH3OHg)+H2O(g) △H1

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3

化学键

H-H

C-O

CO

H-O

C-H

E/(kJ·mol-1

436

343

1076

465

X

回答下列问题:

(1)已知△H2=-99 kJ·mol-1,则根据上表相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)计算X=_______ kJ·mol-1

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①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是_________

②反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时vCH3OH)=_____

③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=_________

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①中反应为2 CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(橙色)+H2O

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(2)写出CO(g)H2O (g)作用生成CO2 (g)H2(g)的热化学方程式:________

(3)相关物质的化学键键能数据如下:

化学键

O=O(O2)

H—H

H—O

E/(kJ·mol-1)

x

436

463

计算x=________kJ·mol-1

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