【題目】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家,一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質)為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:
相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
開始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
回答下列問題:
(1)焙燒過程中主要反應的化學方程式為_______________________。
(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有___________;氧化除雜工序中ZnO的作用是____________,若不通入氧氣,其后果是________________。
(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應的離子方程式為_________________。
(4)電解硫酸鋅溶液制備單質鋅時,陰極的電極反應式為______________;沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續使用。
【答案】 ZnS+O2
ZnO+SO2 PbSO4 調節溶液的pH 無法除去雜質Fe2+ Zn+Cd2+
Zn2++Cd Zn2++2e-
Zn 溶浸
【解析】分析:焙燒時硫元素轉化為SO2,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸鎘,二氧化硅與稀硫酸不反應轉化為濾渣,由于硫酸鉛不溶于水,因此濾渣1中還含有硫酸鉛。由于沉淀亞鐵離子的pH較大,需要將其氧化為鐵離子,通過控制pH得到氫氧化鐵沉淀;濾液中加入鋅粉置換出Cd,最后將濾液電解得到金屬鋅,據此將解答。
詳解:(1)由于閃鋅礦的主要成分是ZnS,因此焙燒過程中主要反應的化學方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2。
(2)由于硫酸鉛不溶于水,因此濾渣1的主要成分除SiO2外還有PbSO4;要測定鐵離子,需要調節溶液的pH,又因為不能引入新雜質,所以需要利用氧化鋅調節pH,即氧化除雜工序中ZnO的作用是調節溶液的pH。根據表中數據可知沉淀亞鐵離子的pH較大,所以若不通入氧氣,其后果是無法除去雜質Fe2+。
(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,反應的離子方程式為Zn+Cd2+=Zn2++Cd。
(4)電解硫酸鋅溶液制備單質鋅時,陰極發生得到電子的還原反應,因此陰極是鋅離子放電,則陰極的電極反應式為Zn2++2e-=Zn;陽極是氫氧根放電,破壞水的電離平衡,產生氫離子,所以電解后還有硫酸產生,因此沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續使用。
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【題目】在興寧市第一中學校園內有一種叫樟樹的植物,其組織中含有的葡萄糖、淀粉、纖維素等糖類,脂肪、磷脂、具有芳香性的油脂等脂質,DNA、RNA等核酸分子和各種各樣的蛋白質,這些有機物中都含有的元素有( )
A. C、H、O B. C、H、O、N C. C、H、O、N、P D. C、H、O、N、P、S
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【題目】在標準狀況下,將a L HCl完全溶于水得到V mL鹽酸,溶液的密度為ρ g·cm-3,溶質的質量分數為w,溶質的物質的量濃度為c mol·L-1。下列敘述中正確的是
①c=×100% ②c=
③若上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液的質量分數大于0.5w ④將50 g上述溶液加入一定量的水稀釋成0.5c mol·L-1,則加入水的體積應大于50 mL
A. ①④ B. ②③
C. ①③ D. ②④
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【題目】下列關于硅酸鹽工業的敘述正確的是
A. 普通玻璃的主要成分可以表示為Na2O·CaO·6SiO2,說明玻璃為純凈物
B. 陶瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產品
C. 制玻璃、水泥時都用到了石灰石和黏土
D. 制玻璃的過程中發生了反應:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,說明酸性:H2SiO3>H2CO3
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【題目】某課外活動小組根據鎂與CO2的反應設計實驗探究鎂與NO2的反應。
甲同學推測產物是MgO和N2;
乙同學推測產物除了MgO和N2外,固體中還可能含有Y。
該小組同學設計了以下裝置探究鎂與NO2反應的固體產物,并測定其組成。
(1)實驗開始時,先關閉止水夾后打開彈簧夾,再打開分液漏斗活塞,當硬質玻璃管充滿紅綜色氣體后,打開止水夾,關閉彈簧夾,最后點燃酒精燈。這樣做的目的是___________________________________________________________
(2)裝置B中的試劑可以選用________
A、濃硫酸 B、無水氯化鈣 C、五氧化二磷 D、堿石灰
(3)裝置C中盛裝氫氧化鈉溶液的作用是:___________________________________
(4)為保證生成氣體體積的準確性,讀取量筒刻度時應注意的問題是①氣體恢復至室溫再讀數;②_______________________________;③______________________________。
(5)實驗結束后,同學們將固體產物取出與水反應,發現有刺激性氣味的氣體產生,該氣體能使濕潤的石蕊試紙變藍。說明乙組同學推測正確,請寫出Y與水反應的化學方程式__________________________________
(6)若初始加入鎂粉質量為3.6 g,在足量的NO2中充分反應后 ,收集到N2體積為448mL (標準狀況),則產物中MgO的質量是_________
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【題目】目前已開發出用電解法制取ClO2的新工藝。
(1)圖中用石墨做電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。則陽極產生ClO2的電極反應式為___________________________________________。
(2)電解一段時間,當陰極產生的氣體體積為112 mL(標準狀況)時,停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為________mol
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【題目】某同學稱取一定質量的MgCl2固體配成溶液,在該溶液中加入一定量的稀鹽酸,然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如下圖甲所示)。滴加過程中產生沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積的關系如下圖乙所示。
請回答下列問題:
(1)溶解MgCl2固體所用的玻璃儀器有______(填字母)。
a.天平 b.燒杯
c.漏斗 d.玻璃棒
(2)OA段反應的離子方程式為______________________________________。
(3)AB段反應的離子方程式為______________________________________。
(4)在B點對應的溶液中滴加AgNO3溶液,觀察到的現象是________,反應的離子方程式為_________________________。
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【題目】測定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數據如下。
時刻 | ① | ② | ③ | ④ |
溫度/℃ | 25 | 30 | 40 | 25 |
pH | 9.66 | 9.52 | 9.37 | 9.25 |
實驗過程中,、佗軙r刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗,④產生白色沉淀多。
下列說法不正確的是
A. Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H2O
+OH
B. ④的pH與①不同,是由于濃度減小造成的
C. ①→③的過程中,溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響一致
D. ①與④的Kw值相等
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【題目】超細銅粉有重要用途,工業上可以通過鋁黃銅合金(含Cu、Al、Zn)制超細銅粉。某小組在實驗室模擬制備超細銅粉的方法如下:
步驟Ⅰ:取鋁黃銅合金加入熱濃硫酸溶解,再加入過量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀,過濾,洗滌。
步驟Ⅱ:向Cu(OH)2沉淀中加硫酸溶解,再加氨水,形成 [Cu(NH3)4]SO4溶液。
步驟Ⅲ:向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2氣體至溶液呈微酸性,生成NH4CuSO3。再與足量的1.000mol·L-1的稀硫酸混合并微熱,得到超細銅粉。
(1)步驟Ⅰ中完全溶解鋁黃銅合金可以加入稀硫酸和____。
A.FeCl3 B.鹽酸 C.熱空氣
(2)配制500 mL 1.000 mol·L-1的稀硫酸,需要用98%的濃硫酸(密度為1.84 g·mL-1)____mL。
(3)在步驟Ⅲ中生成NH4CuSO3的化學反應方程式為____。
(4)準確稱取1.000 g鋁黃銅合金與足量的1.000 mol·L-1稀硫酸完全反應,生成標準狀況下氣體體積為134.4 mL。將相同質量的合金完全溶于熱的足量的濃硫酸,產生標準狀況下氣體體積為380.8mL。計算此合金中銅的質量分數________。
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