【題目】利用含銅、鐵的粗鋅制備硫酸鋅及相關(guān)物質(zhì)。工藝流程圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)

Cu(OH)2

Zn(OH)2

Fe(OH)3

ZnS

CuS

Ksp

5.0×1020

2.0×1016

4.0×1038

1.2×1023

8.5×1045

請(qǐng)回答下列問題:

1)粗鋅中的銅與混酸的稀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________,圖中處理氣體X要能夠體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,還需補(bǔ)充氣體______(填化學(xué)式)。

2)若溶液Ic(Cu2)0.05mol·L1,則溶液IIc(Fe3)____mol·L1。

3)若固體AZn,取9.61 g固體C溶解于足量的500mL 2 mol·L1稀硝酸中,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L的氣體,向所得溶液中加入2 mol·L1NaOH溶液,則當(dāng)生成沉淀最多時(shí),沉淀的質(zhì)量為_____g;若固體A是另一種物質(zhì),取部分固體C于試管中,加入鹽酸產(chǎn)生有臭雞蛋味氣體,則該反應(yīng)的離子方程式為________________________。

4)溶液Ⅲ經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、____________、過濾、洗滌、干燥,即得到較純凈的硫酸鋅晶體;溶液還可以制備ZnS,實(shí)際選擇的是(NH42S溶液而不是Na2S溶液作為反應(yīng)物,理由是后者制得的ZnS含有較多的雜質(zhì),則該雜質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。

5)金屬鋅常用作酸性干電池的負(fù)極,干電池不使用時(shí),由于負(fù)極與電解質(zhì)溶液接觸而發(fā)生自放電反應(yīng):2NH4Zn2NH3H2Zn2,造成電量自動(dòng)減少。寫出鉛蓄電池不使用時(shí),其正極上發(fā)生自放電的化學(xué)方程式__________________________。

【答案】 3Cu2HNO3()3H2SO43CuSO42NO↑4H2O O2 4.0×1011 14.71 2HZnSH2S↑Zn2 冷卻結(jié)晶 Zn(OH)2 2PbO22H2SO42PbSO4O22H2O

【解析】試題分析:(1)粗鋅中的銅與混酸的稀溶液反應(yīng),銅被氧化成+2價(jià)的銅離子,硝酸被還原成+2價(jià)的一氧化氮,反應(yīng)為3Cu2HNO3()3H2SO43CuSO42NO↑4H2O。氣體X為一氧化氮,補(bǔ)充氧氣在溶液中可發(fā)生4NO+O2+2H2O=4HNO3,全部轉(zhuǎn)化成硝酸循環(huán)使用,能夠體現(xiàn)綠色化學(xué)思想;

2)固體B為氫氧化銅沉淀,固體C含氫氧化鐵沉淀,若溶液IcCu2+)為0.05molL-1,根據(jù)cCu2+×c2OH-)>Ksp[CuOH2[c2OH-)=5×1020/5×102,cOH-)=1×10-9mol/L,要得到固體氫氧化鐵根據(jù)cFe3+×c3OH-)>Ksp[FeOH3]cFe3+)>4×1016/(1×109)34×10-11mol/L;

3)若固體AZn,取9.61g固體C溶解于足量的500mL2molL-1稀硝酸中,而最終為氫氧化物,故沉淀質(zhì)量為金屬質(zhì)量加上金屬陽離子結(jié)合氫氧根質(zhì)量,氫氧根物質(zhì)的量與金屬失電子物質(zhì)的量相等,而電子與硝酸根結(jié)合生成NO,故有氫氧根物質(zhì)的量為0.3mol,所以總質(zhì)量為9.61g+0.3mol×17g/mol14.71g;若固體A是另一種物質(zhì),取部分固體C于試管中,加入足量的鹽酸,有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生,氣體為硫化氫,該實(shí)驗(yàn)為制備硫酸鋅,所以陽離子為鋅,陰離子為硫,和鹽酸反應(yīng)生成硫化氫的物質(zhì)為硫化鋅,反應(yīng)為2HZnSH2S↑Zn2

4)溶液為硫酸鋅溶液,制備七水合硫酸鋅,防止結(jié)晶水失水,需冷卻結(jié)晶,溶液還可以制備ZnS,實(shí)際選擇的是(NH42S溶液,銨根離子水解抑制鋅離子水解,因氫氧化鋅的Ksp小于硫化鋅,用Na2S溶液作為反應(yīng)物,制得的ZnS含有較多的雜質(zhì)ZnOH2;

5)鉛蓄電池放電時(shí),Pb作負(fù)極、PbO2作正極,負(fù)極上Pb失電子與硫酸根離子結(jié)合生成PbSO4,反應(yīng)式為Pb+SO42--2e-=PbSO4,正極上PbO2得電子和硫酸根、氫離子反應(yīng)生成PbSO4H2O,正極反應(yīng)式為:2PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O+O2,鉛蓄電池不使用時(shí),正極PbO2與硫酸發(fā)生還原反應(yīng),Pb+4→+2),O-2→0),發(fā)生氧化還原反應(yīng)的方程式為2PbO22H2SO42PbSO4O22H2O。

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】下列說法正確的是

A.凡有能量變化的過程都是化學(xué)變化

B.吸熱反應(yīng)只能在加熱條件下才能進(jìn)行

C.放熱反應(yīng)可能需要加熱才能進(jìn)行

D.天然氣燃燒時(shí),其化學(xué)能將全部轉(zhuǎn)化為熱能

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是

A. 由圖甲可以判斷:對(duì)于反應(yīng)A(g)B(g) 2C(g),若T1>T2,則ΔH<0

B. 圖乙表示可逆反應(yīng)CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) ΔH>0

C. 圖丙表示CO2通入飽和Na2CO3溶液中,溶液導(dǎo)電性變化

D. 圖丁表示0.1 mol·L1的鹽酸滴定20 mL 0.1 mol·L1 NaOH溶液,溶液pH隨加入鹽酸體積的變化

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)屬于純凈物的是

A.甲烷與氯氣在光照下取代的有機(jī)產(chǎn)物 B.鋁熱劑

C.明礬 D.汽油

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)元素在周期表中的位置判斷,下列元素中原子半徑最小的是(

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】據(jù)報(bào)道,美國科學(xué)家制得一種新原子283116X,它屬于一種新元素,是116號(hào)元素(元素符號(hào)用X代替),關(guān)于它的推測(cè)正確的是

A. 這種原子的中子數(shù)為167

B. 它位于元素周期表中第六周期

C. 這種元素一定是過渡元素

D. 這種元素的原子易與氫氣化合

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0.1 mol,完全燃燒得0.15molCO2和3.6gH2O,則有關(guān)混合氣體中成分正確的說法是

A. 混合氣體中一定有甲烷

B. 混合氣體中一定有甲烷和乙烯

C. 混合氣體中一定有乙烷

D. 混合氣體中一定有丙炔(C3H4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)與科技、社會(huì)、生產(chǎn)密切相關(guān),下列說法錯(cuò)誤的是

A. 我國出土的青銅禮器司母戊鼎是銅和鐵的合金

B. 高純硅具有良好的半導(dǎo)體性能,可用于制光電池

C. 港珠澳大橋鋼筋表面的環(huán)氧樹脂涂層屬于合成高分子材料

D. 火箭推進(jìn)劑使用煤油-液氧比偏二甲肼-四氧化二氮的環(huán)境污染小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】研究表明,霧霾中的無機(jī)顆粒主要是硫酸銨和硝酸銨,大氣中的氨是霧霾的促進(jìn)劑。減少氨排放的下列解決方案不可行的是(  )

A. 改變自然界氮循環(huán)途徑,使其不產(chǎn)生氨B. 加強(qiáng)對(duì)含氨廢水的處理,降低氨氣排放

C. 采用氨法對(duì)煙氣脫硝時(shí),設(shè)置除氨設(shè)備D. 增加使用生物有機(jī)肥料,減少使用化肥

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案