【題目】【安徽省黃山市2017屆高三第二次模擬考試理科綜合】
硫酸鋅用于制造立德粉,并用作媒染劑、收斂劑、木材防腐劑等.現(xiàn)欲用氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)為原料生產(chǎn)ZnSO4·7H2O, 工藝流程如圖l:
(l)步驟I的操作是_____,濾渣A的主要成分是_____。
(2)步驟I加入稀硫酸進行酸浸時,需不斷通入高溫水蒸氣,其目的是______。
(3)步驟Ⅱ中,在pH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀溶液,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀,該反應的離子方程式為_____________。
(4)步驟Ⅲ得到的濾液中,陽離子是___________。(不考慮H+)
(5)步驟IV中的烘干操作需在減壓低溫條件下進行,其原因是_______。
(6)取28.70 gZnSO4·7H2O加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量變化如圖2所示。650℃時所得固體的化學式為_______(填字母序號)。
a. ZnO b. Zn3O(SO4)2 c. ZnSO4 d. ZnSO4·H2O
【答案】 過濾 H2SiO3 升高溫度,加快反應速率 3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+ Zn2+、K+ 防止ZnSO4·7H2O分解,并減少ZnSO4水解 b
【解析】氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)加稀硫酸溶解,過濾,濾液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵,反應生成硅酸不溶,過濾分離,濾液中加入高錳酸鉀溶液與亞鐵離子反應生成MnO(OH)2和氫氧化鐵沉淀,過濾,濾液中含有硫酸銅和硫酸鋅,加鋅粉置換銅離子,過濾,濾渣為Cu可能含有Zn,濾液為硫酸鋅,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO47H2O晶體。
(1)步驟Ⅰ加入硫酸,加稀硫酸充分浸泡,過濾,濾液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵,ZnSiO3與硫酸反應生成硅酸不溶,過濾分離,得到濾渣A為H2SiO3,故答案為:過濾;H2SiO3;
(2)步驟Ⅰ加入稀硫酸進行觸浸時,需不斷通入高溫水蒸氣,可增大反應的溫度,使反應物充分混合,加快反應速率,故答案為:升高溫度,使反應物充分混合,以加快反應速率;
(3)在PH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀,與亞鐵離子反應生成MnO(OH)2和氫氧化鐵沉淀,該反應的離子方程式為:3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+,故答案為:3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+;
(4)步驟Ⅲ加鋅粉置換銅離子,過濾得到硫酸鋅和硫酸鉀溶液,濾液中含有Zn2+,K+,故答案為:Zn2+、K+;
(5)ZnSO47H2O在溫度較高時易失去結(jié)晶水,需在減壓低溫條件下干燥,故答案為:防止ZnSO4·7H2O分解,并減少ZnSO4水解;
(6)28.70 g ZnSO47H2O的物質(zhì)的量為0.1mol,若得ZnSO4H2O的質(zhì)量為17.90g,則溫度為100℃;若得ZnSO4的質(zhì)量為16.10g,則溫度為250℃;若得ZnO的質(zhì)量為8.10g,則溫度為930℃,據(jù)此通過排除法確定680℃時所得固體的化學式為Zn3O(SO4)2;故選b。
【名師點評】本題以ZnSO47H2O的制備為載體,考查了基本實驗操作、氧化還原反應、化學反應速率的影響因素、陌生方程式的書寫、化學計算等知識。(6)中注意利用特殊值進行解答是本題的易錯點和難點。
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【題目】把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質(zhì)量增加,但沒有氣體放出的是
A. 稀硫酸 B. CuSO4溶液 C. Fe2(SO4)3溶液 D. AgNO3溶液
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【題目】鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制銨明礬晶體的工藝流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)固體a的化學式為____,固體b化學式為____,Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為________________.
(2)由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學方程式為______________.
(3)由I→II→III→IV都要用到的分離方法是______,由銨明礬溶液中制銨明礬晶體的操作是______________.
(4)如果先向鋁土礦加入過量氫氧化鈉,再加入過量鹽酸,此時首先出現(xiàn)的固體a是__.
(5)向10gFe2O3、SiO2和Al2O3的混合物中,加入100ml稀硫酸,過濾后,向濾液中加入10mol/L NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示.則混合物中三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)為______.
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【題目】互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能是( )
A. 具有相同的熔沸點 B. 具有相同的分子式
C. 具有相同的組成元素 D. 具有相同的相對分子質(zhì)量
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【題目】“綠色化學”對化學反應提出了“原子經(jīng)濟性”(原子利用率100%)的概念及要求。以下反應中符合“綠色化學”的是
A. 乙烯與氧氣在銀的催化作用下生成環(huán)氧乙烷()
B. 利用乙烷與氯氣反應,制備氯乙烷
C. 以苯、濃硝酸和濃硫酸為原料,制備硝基苯
D. Cu與濃硫酸反應制備CuSO4
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【題目】(1)燃料電池已廣泛應用于航空領(lǐng)域。如圖是一種新型燃料電池裝置,其總反應方程式為N2H4+O2=N2+2H2O,通入N2H4(肼)的一極是電池的_______(填“正極”或“負極”),該電極的電極反應式為_________________。放電過程中,溶液中的陽離子移向_______(填“正極”或“負極”)。
(2)在上述燃料電池中,若完全消耗16 g N2H4,則理論上外電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________ mol,消耗氧氣的體積為________ L(標準狀況)。
(3)與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比,燃料電池的優(yōu)點是_________、________。
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【題目】在容積為2 L的密閉容器中進行如下反應:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),開始時A為2 mol、B為5 mol,5 min末時達到化學平衡狀態(tài),此時測得C的物質(zhì)的量為3 mol,用D表示的化學反應速率v(D)為0.2 mol·L-1·min-1。
(1)5 min末A的物質(zhì)的量濃度為______________。
(2)前5 min內(nèi)用B表示的化學反應速率v(B)為______________。
(3)化學方程式中n值為______________。
(4)平衡時B的轉(zhuǎn)化率為______________。
(5)反應開始時與達到平衡后容器中壓強之比為______________。
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【題目】氮、磷、砷為同主族元素,回答下列問題:
(1)基態(tài)As原子的核外電子排布式為_______。
(2)鎵氮砷合金材料的太陽能電池效率達40%,這3種元素的電負性由大至小的順序是______ (用元素符號表示)
(3)As4O6的分子結(jié)構(gòu)如左下圖所示,其中As原子的雜化方式為______________,1 mol As406含有σ鍵的物質(zhì)的量為_______。
(4)該族氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如右上圖所示。則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質(zhì)可能是__________。
A.穩(wěn)定性 B.沸點 C.R-H鍵能 D.分子間作用力
(5)AsH3的沸點(-62.5℃)比NH3的沸點(-33.5℃)低,原因是_____________________
(6)NH4+中的H—N—H的鍵角比 NH3中的H—N—H的鍵角_______(填”大”或”小”),原因是_______________________________________________
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【題目】在2H2S+SO2=3S↓+2H2O反應中,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 2∶3
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