工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金屬鋅的流程如圖所示。回答下列問題:
(1)酸浸時ZnFe2O4會生成兩種鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)凈化I操作分為兩步:第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)為Fe(OH)3沉淀。
①寫出酸性條件下H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式
②250C時,pH=3的溶液中,c (Fe3+)= mol/L(已知25℃,。
③凈化I生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì),溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是 。
(3)若沒有凈化II操作,則對鋅的制備帶來的影響是 。
(4)本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)除鋅外還有 。
(1)ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O;(2)①H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;②4.0×10-5mol/L;③Fe(OH)3膠體具有吸附性;(3)電解制取的鋅中會含有銅等雜質(zhì);
(4)H2SO4、ZnSO4。
解析試題分析:(1)根據(jù)題給信息知,酸浸時ZnFe2O4會生成兩種鹽硫酸鋅、硫酸鐵,即ZnFe2O4與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、硫酸鐵和水,化學(xué)方程式為:ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O;(2)①亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子,離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;②氫氧化鐵的溶度積
Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38,pH=3的溶液中,氫氧根離子的濃度為1×10-11mol/L,c(Fe3+)=4.0×10-38/(1×10-11)3=4.0×10-5mol/L;③由于生成的Fe(OH)3膠體具有吸附性,所以凈化Ⅰ生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì);(3)由于鋅焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物,反應(yīng)后溶液中存在銅離子等雜質(zhì),沒有凈化Ⅱ操作,電解制取的鋅中會含有銅等雜質(zhì);(4)通過制取金屬鋅的流程圖示可以知道,可以循環(huán)利用的物質(zhì)除鋅外,含有H2SO4、ZnSO4。
考點:以工業(yè)上利用鋅焙砂制取金屬鋅的工藝流程為載體考查離子方程式、化學(xué)方程式的書寫及沉淀溶解平衡的計算等知識,
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量鐵的化合物和硅的化合物。以孔雀石為原料可制備CuCl2·3H2O及純堿,流程如圖所示。
已知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三種金屬離子,且三種離子沉淀時的pH如表所示;卮鹣铝袉栴}:
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
pH | 氫氧化物 開始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氫氧化物 完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.常溫下,將某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質(zhì)的量濃度和混合溶液的pH如下表所示:
實驗編號 | HA的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1) | NaOH的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1) | 混合后溶液的pH |
甲 | 0.1 | 0.1 | pH=a |
乙 | 0.12 | 0.1 | pH=7 |
丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丁 | 0.1 | 0.1 | pH=10 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在a mL醋酸溶液中滴加0.01 mol·L-1的氫氧化鈉溶液,滴定曲線如圖所示。
(1)醋酸溶液濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)0.01 mol·L-1,理由是________;
(2)b點,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)
(3)當(dāng)醋酸與氫氧化鈉溶液恰好完全中和時,曲線上對應(yīng)的點Q應(yīng)在____;
A.2與a之間 B.a(chǎn)與b之間
C.b與c之間 D.a(chǎn)與c之間
(4)下列關(guān)系式一定正確的是________。
A.a(chǎn)點,c(H+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(Na+)
B.a(chǎn)點,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c點,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c點,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某溫度(t ℃)時,水的離子積為KW=1.0×10-13mol2·
L-2,則該溫度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是
____________________________________________________________。
若將此溫度下pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合(設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計),試通過計算填寫以下不同情況時兩種溶液的體積比:
(1)若所得混合液為中性,則a∶b=________;此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是____________________。
(2)若所得混合液的pH=2,則a∶b=________。此溶液中各種離子的濃度由大到小排列順序是__________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)為了證明一水合氨是弱堿,甲、乙、丙三同學(xué)分別設(shè)計以下實驗進(jìn)行探究。
①甲同學(xué)用pH試紙測得室溫下0.10 mol·L-1氨水pH為10,則認(rèn)定一水合氨是弱電解質(zhì),理由是 。
②乙同學(xué)取10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用pH試紙測出其pH為a,然后用蒸餾水稀釋至1000 mL,再用pH試紙測出其pH為b,若要確認(rèn)一水合氨是弱電解質(zhì),則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 (用等式或不等式表示)。
③丙同學(xué)取出10 mL 0.10mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞試液,顯粉紅色,再加入NH4Cl晶體少量,觀察到的現(xiàn)象是 ,則證明—水合氨是弱電解質(zhì)。
(2)向25 mL 0.10 mol·L-l的鹽酸中滴加氨水至過量,該過程中離子濃度大小關(guān)系可能正確的是 。
a.c(C1-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) b.c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)
(3)常溫下,0.10mol·L-l的NH4Cl溶液pH為5,則一水合氨的電離常數(shù)Kb= 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上以軟錳礦為原料,利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下:
某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表。
回答下列問題:
(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)調(diào)節(jié)pH時不用氫氧化鈉原因是: ,理論上,調(diào)節(jié)pH的最小值為 ,濾渣B的主要成分是 。
(3)加入MnS的目的是除去 雜質(zhì)。
(4)堿性鋅錳電池中,MnO2參與的電極反應(yīng)方程式為 。回收廢舊堿性錳電池中的錳,可向含錳混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不斷攪拌至無氣泡為止,其主要反應(yīng)為:2MnO(OH)+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O,該方法的優(yōu)點是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知醋酸和鹽酸是日常生活中極為常見的酸,在一定條件下,CH3COOH溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0。
(1)常溫下,在pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)= (列式,不必化簡);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的電離程度增大的是 。
a.加入少量0.10 mol·L-1的稀鹽酸
b.加熱CH3COOH溶液
c.加水稀釋至0.010 mol·L-1
d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化鈉固體
f.加入少量0.10 mol·L-1的NaOH溶液
(2)將等質(zhì)量的鋅投入等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中,經(jīng)過充分反應(yīng)后,發(fā)現(xiàn)只在一種溶液中有鋅粉剩余,則生成氫氣的體積:V(鹽酸) V(醋酸),反應(yīng)的最初速率為:v(鹽酸) v(醋酸)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)常溫下,向體積為Va mL,pH為3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性,則Va與Vb的關(guān)系是 。
(4)常溫下,將0.1 mol/L鹽酸和0.1 mol/L醋酸鈉溶液混合,所得溶液為中性,則混合溶液中各離子的濃度按由大到小排序為 。
(5)已知:90 ℃時,水的離子積常數(shù)為KW=3.8×10-13,在此溫度下,將pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,則混合溶液中的c(H+)= (保留三位有效數(shù)字) mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
難溶性雜鹵石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42—+2H2O
為能充分利用鉀資源,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀,工藝流程如下:
(1)濾渣主要成分有________和________以及未溶雜鹵石。
(2)用化學(xué)平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因:_________________________________________________。
(3)“除雜”環(huán)節(jié)中,先加入________溶液,經(jīng)攪拌等操作后,過濾,再加入________溶液調(diào)濾液pH至中性。
(4)不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時間的關(guān)系如圖。由圖可得,隨著溫度升高,
①________________________________________________________,
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑,則溶浸過程中會發(fā)生:CaSO4(s)+CO32—CaCO3(s)+SO42—
已知298 K時,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
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