【題目】從廢電池外殼中回收鋅(鋅皮中常有少量鐵、外表沾有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等雜質(zhì)),制取ZnSO4·7H2O可以采取如下工藝流程:

金屬氫氧化物沉淀的pH:

氫氧化物

開始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Zn(OH)2

5.7

8.0

Fe(OH)3

2.7

3.7

回答下列問題:

(1)酸溶時(shí)常常加入少量的CuSO4,其目的是 。

(2)寫出氧化時(shí)的離子方程式 。該過程中加入的H2O2量要遠(yuǎn)多于理論值,原因除了提高另外反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率外,還可能是 。

(3)調(diào)節(jié)pH大于8后會(huì)造成鋅元素轉(zhuǎn)化率降低,其原因是 。

(4)從濾液B獲得Na2SO4應(yīng)該采用的方法是蒸發(fā)結(jié)晶, ,洗滌干燥。(部分物質(zhì)的溶解度曲線見下圖)

(5)由濾渣B制備ZnSO4·7H2O的實(shí)驗(yàn)方案為:_ __ __,干燥得到ZnSO4·7H2O (實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:1mol/LH2SO4,蒸餾水,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:pH計(jì))。

【答案】

(1)鋅置換出銅后形成銅鋅原電池加快反應(yīng)速率(2分)

(2)2Fe2++H2O2+2H+ =2Fe3++ 2H2O(3分)

Fe3+(或Fe2+)催化分解雙氧水(2分)

(3)堿性過強(qiáng)氫氧化鋅可能溶解(2分)

(4)趁熱過濾(2分)

(5)用pH計(jì)測(cè)定,1mol/LH2SO4加水配制成pH為4(3.7—5.7) 的溶液,加入到濾渣B中充分反應(yīng),過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,用乙醇洗滌(4分)

【解析】

試題分析:

(1)在溶液中加入硫酸銅后,鋅置換出銅形成銅鋅原電池加快反應(yīng)速率;

(2)酸溶過程中產(chǎn)生Fe2+,雙氧水氧化Fe2+為Fe3+,然后調(diào)節(jié)pH形成氫氧化鐵沉淀分離;雙氧水易分解,F(xiàn)e3+(或Fe2+)可為雙氧水分解的催化劑,加快雙氧水分解,所以應(yīng)增加雙氧水的用量;

(3)pH為8時(shí)鋅的存在形式為氫氧化鋅,堿性增強(qiáng)鋅元素轉(zhuǎn)化率降低說明氫氧化鋅為兩性,溶解于強(qiáng)堿;

(4)濾液B中含有NH4+、Na+、SO42-、Cl-,根據(jù)溶解度曲線,硫酸鈉溶解度在超過40時(shí),溫度升高而降低,氯化銨隨溫度升高而升高,故采用蒸發(fā)濃縮,結(jié)晶出硫酸鈉晶體,趁熱過濾,防止溫度降低氯化銨析出;

(5)濾渣B為氫氧化鐵和氫氧化鋅,根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出氫氧化鋅在pH小于5.7時(shí)溶解,氫氧化鐵在pH小于3.7時(shí)溶解,所以采用pH為4(3.7—5.7),溶解氫氧化鋅,從而分離鐵和鋅;然后通過濃縮,冷卻結(jié)晶,用乙醇洗滌、干燥得到產(chǎn)品。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】磷元素在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用

1P原子價(jià)電子排布圖為_________。

2(三苯基膦)鈀分子結(jié)構(gòu)如下圖1:

P原子以正四面體的形態(tài)圍繞在鈀原子中心上,鈀原子的雜化軌道類型為_________;判斷該物質(zhì)在水中溶解度并加以解釋_________該物質(zhì)可用于圖2所示物質(zhì)A的合成:

物質(zhì)A中碳原子雜化軌道類型為 _________;一個(gè)A分子中手性碳原子數(shù)目為 _________。

3在圖3中表示出四(三苯基膦)鈀分子中配位鍵:

4PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導(dǎo)電的熔體,測(cè)得其中含有一種正四面體形陽離子和一種正六面體形陰離子,熔體中P-Cl的鍵長只有198nm206nm兩種,這兩種離子的化學(xué)式為_________;正四面體形陽離子中鍵角小于PCl3的鍵角原因?yàn)?/span>_________該晶體的晶胞如右圖4所示,立方體的晶胞邊長為apm,NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為_________g/cm3

5PBr5氣態(tài)分子的結(jié)構(gòu)與PCl5相似,它的熔體也能導(dǎo)電,經(jīng)測(cè)定知其中只存在一種P-Br鍵長,試用電離方程式解釋PBr5熔體能導(dǎo)電的原因_________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8molD,并測(cè)得C的濃度為0.2mol/L。下列判斷正確的是( )

A.該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)約為0.91

B.A的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(L·s)

C.B的轉(zhuǎn)化率為60%

D.若混合氣體的密度不再改變時(shí),該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為烯類化合物與溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對(duì)速率(以乙烯為標(biāo)準(zhǔn))。

烯類化合物

相對(duì)速率

(CH3)2C=CHCH3

10.4

CH3CH=CH2

2.03

CH2=CH2

1.00

CH2=CHBr

0.04

(1)下列化合物與氯化氫加成時(shí),取代基對(duì)速率的影響與表中規(guī)律類似,其中反應(yīng)速率最快的是______(填序號(hào))。

A.(CH32C=C(CH3)2 B.CH3CH=CHCH2CH3

C.CH2=CH CH3 D.CH2=CHCl

(2)烯烴與溴化氫、水加成時(shí),產(chǎn)物有主次之分,例如:

CH2=CHCH3+HBr→CH3CHBrCH3+CH3CH2Br

(主要產(chǎn)物)(次要產(chǎn)物)

請(qǐng)寫出與HBr反應(yīng)的主要產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]某綠色農(nóng)藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,回答下列問題。

1N元素的基態(tài)原子核外有_____種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,該農(nóng)藥組成元素中,第一電離能較大的前三種元素是按由大到小順序排列__________________用元素符號(hào)回答,下同,基態(tài)硒原子的價(jià)層電子排布式為________________________。

2該物質(zhì)中雜化軌道類型為sp2的原子有__________,分子內(nèi),分子中編號(hào)為的碳原子和與其成鍵另外幾個(gè)原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為_____________。

3碳、氫、氧元素可形成一系列的化合物,如CH4、C2H6、CH3OH等。三種物質(zhì)的沸點(diǎn)高低順序?yàn)?/span>CH4<C2H6<CH3OH,其原因是_______________________________________,三種物質(zhì)中屬于極性分子的物質(zhì)是__________,與CH4互為等電子體的一種微粒是______。

4硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則硒的配位數(shù)為_______,若晶胞邊長為d pm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則硒化鋅的密度為____________不必化簡(jiǎn)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4中均可以發(fā)生反應(yīng):(t-BuNO)22(t-BuNO)。在20時(shí),向2L正庚烷中加入(t-BuNO)2 1.00 mol,10 min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,此時(shí)(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率為65%(假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終保持不變)。下列說法正確的是(

A.反應(yīng)在前10 min內(nèi)的平均速率為ν(t-BuNO)=0.0325 mol·L-1·min-1

B.保持其他條件不變若此時(shí)再向溶液中加入1.0 mol (t-BuNO)2,重新達(dá)平衡時(shí)(t-BuNO)2

的轉(zhuǎn)化率增大

C.保持其他條件不變,若該反應(yīng)在CCl4中進(jìn)行,其平衡常數(shù)為1.9,則(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率小于65%

D.保持其他條件不變,升高溫度,(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率大于65%,則其能量關(guān)系可用下圖表示:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上曾經(jīng)通過反應(yīng)“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生產(chǎn)金屬鈉。下列有關(guān)說法正確的是(

A.該反應(yīng)中NaOH為還原劑

B.該反應(yīng)可以在水溶液中進(jìn)行

C.將生成的氣態(tài)物質(zhì)在空氣中冷卻可獲得鈉

D.每生成22.4L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為4×6.02×1023

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于十二五期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅減少。

(1)在恒溫,容積為1 L恒容中,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),請(qǐng)回答下列問題:

寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_________________________________。

ΔH2=__________kJ·mol-1。

在相同條件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,則達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率為______________;此時(shí)該反應(yīng)________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

(2)中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。

CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,測(cè)得CO2和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖2所示。從3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1

能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填編號(hào))。

A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為11(即圖中交叉點(diǎn))

B.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化

C.單位時(shí)間內(nèi)消耗3 mol H2,同時(shí)生成1 mol H2O

D.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

為了加快化學(xué)反應(yīng)速率且使體系中氣體的物質(zhì)的量減少,其他條件不變時(shí),可采取的措施有________(填編號(hào))。

A.升高溫度 B.縮小容器體積 C.再充入CO2氣體 D.使用合適的催化劑

(3)工業(yè)上,CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)。下列說法正確的是________。

溫度/

0

100

200

300

400

平衡常數(shù)

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

A該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下可自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)ΔS<0

C.在T 時(shí),1 L密閉容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為50%,則此時(shí)的平衡常數(shù)為100

D工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)(5 MPa)和250 ,是因?yàn)榇藯l件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲酸鈣廣泛用于食品、工、石油等工業(yè)生產(chǎn)上,300400℃左右分解.

、實(shí)驗(yàn)室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2

實(shí)驗(yàn)室制取時(shí),將工業(yè)用氫氧化鈣和甲醛依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-70%的過氧化氫溶液中(投料物質(zhì)的量之比依次為1:2:1.2),最終可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%以上且重金屬含量極低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品.

1過氧化氫比理論用量稍多,其目的是____________。

2反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃之間,溫度不易過高,其主要原因是____________。

3制備時(shí)在混合溶液中要加入微量硼酸鈉抑制甲醛發(fā)生副反應(yīng)外,還要加入少量的Na2S溶液,加硫化鈉的目的是____________。

4實(shí)驗(yàn)時(shí)需強(qiáng)力攪拌45min,其目的是____________;結(jié)束后需調(diào)節(jié)溶液的pH78,其目的是____________,最后經(jīng)結(jié)晶分離、干燥得產(chǎn)品.

、某研究性學(xué)習(xí)小組用工業(yè)碳酸鈣(主要成分為CaCO3;雜質(zhì)為:Al2O3、FeCO3)為原料,先制備無機(jī)鈣鹽,再與甲酸鈉溶液混合制取甲酸鈣.結(jié)合右圖幾種物質(zhì)的溶解度曲線及表中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0molL-1計(jì)算)。

金屬離子

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

請(qǐng)補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)方案:稱取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水,配成溶液待用,并稱取研細(xì)的碳酸鈣樣品10g待用;____________。

提供的試劑有:a.甲酸鈉,B5molL-1硝酸,C5molL-1鹽酸,D5molL-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。

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同步練習(xí)冊(cè)答案