【題目】鋅浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,工業(yè)上可通過控制條件逐一除去雜質(zhì)以制備超細活性氧化鋅,其工藝流程如下:

(1)濾渣1的成分為___________

(2)在S2O82-的結(jié)構(gòu)式中只含有一根“O一O”非極性鍵,則S的化合價為___________;工業(yè)上常用惰性電極電解(NH4)2SO4生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨),陽極電極反應式為__________________。凈化1是為了將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2而除去,寫出該反應的離子方程式:______________________。

(3)凈化3的目的_________________________________。

(4)碳化回收溶液的主要成分為___________,該物質(zhì)循環(huán)使用的目的___________________。

(5)碳化在50℃進行,“前驅(qū)體”的化學式為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,寫出碳化過程生成“前驅(qū)體”的化學方程式:__________________________________________________。

【答案】二氧化硅(SiO2) +6 2SO42- -2e-=S2O82- Mn2+S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H 除去溶液中的Cd2+ (NH4)2SO4 可用于制備(NH4)2S2O8(過二硫酸銨) 3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2

【解析】

硫酸與鋅浮渣中酸性氧化物不能反應,而與金屬氧化物及比較活潑的金屬反應,SiO2不能反應,以濾渣1形式存在;向含鋅廢水(主要含 Zn2+、Fe2+Cd2+、Mn2+)加入(NH4)2S2O8 Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2除去,濾渣2為二氧化錳;向凈化2溶液中加入H2O2,可以將+2價的Fe氧化為+3價的Fe,形成FeOOH沉淀;在向凈化3的溶液中加入鋅還原Cd2+生成單質(zhì)鉻,過濾得到濾渣3為鉻,然后向濾液中加入碳酸氫銨碳化在 50℃進行得到[ZnCO32ZnOH2H2O],碳化時所用 NH4HCO3 的實際用量為理論用量的 1.1 倍,這樣可以使 Zn2+充分沉淀,且較高溫度下碳酸氫銨分解會損失,據(jù)此分析。

(1)鋅浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2等物質(zhì),加入稀硫酸,ZnZnO與硫酸反應變?yōu)?/span>Zn2+進入溶液,而SiO2是酸性氧化物,不能與硫酸反應,所以濾渣1主要成分是二氧化硅;

(2)S2O82-的結(jié)構(gòu)式中只含有一根“OO”非極性鍵,SS原子之間存在一個—O—O—S原子與四個O原子形成共價鍵,每個S原子形成兩個S=O雙鍵,兩個S-O單鍵。由于吸引電子的能力O>S,所以S元素的化合價為+6價;用惰性電極電解(NH4)2SO4生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨),SO42-在陽極上失去電子,變?yōu)?/span>S2O82-,陽極電極反應式為:2SO42- -2e-=S2O82-;凈化1的溶液中含有Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cd2+,向凈化1溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,(NH4)2S2O8Mn2+氧化轉(zhuǎn)化為MnO2形成濾渣2而過濾除去,S2O82-則獲得電子變?yōu)?/span>SO42-進入溶液,該反應的離子方程式為Mn2+S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H;

(3)凈化2的目的是加入H2O2將溶液中的Fe2+氧化為+3價的鐵,與溶液中的OH-結(jié)合形成FeOOH沉淀除去,向凈化3溶液中加入Zn粉,Zn+Cd2+=Zn2++Cd,然后過濾,可以將過量的Zn及置換出的Cd單質(zhì)過濾除去,所以濾渣3成分為Zn、Cd

(4)凈化3以后的濾液中含有Zn2+,向該溶液中加入碳酸氫銨碳化,得到硫酸銨和二氧化碳及前軀體,其化學式為ZnCO32Zn(OH)2H2O,反應方程式是3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO32Zn(OH)2H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2,形成沉淀后過濾,得到的濾液中主要溶質(zhì)是(NH4)2SO4,該物質(zhì)含有N元素,可直接用作氮肥,也可以用于循環(huán)使用制備(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】()選擇下列實驗方法分離物質(zhì),將分離方法的序號填在橫線上。

A、萃取分液 B、升華 C、降溫結(jié)晶 D、分液 E、蒸餾 F、過濾

____分離飽和食鹽水與沙子的混合物;

____從硝酸鉀和氯化鈉的混合液中獲得硝酸鉀;

____分離水和汽油的混合物;

____分離CCl4(沸點為76.75)和甲苯(沸點為110.6);

____分離出混在沙土中的碘單質(zhì)。

()掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學化學實驗的基礎。如圖為實驗室制取蒸餾水的實驗裝置。

1)寫出下列儀器的名稱:a.___;b___

2)若利用該裝置分離四氯化碳和酒精的混合物,還缺少的儀器是____,將儀器補充完整后進行實驗,溫度計水銀球的位置在___處。冷凝水由___(填fg)口通入___(填fg)流出。

3)實驗時a中除加入少量自來水外,還需加入少量___,其作用是_____

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【題目】在一密閉容器中進行反應2SO2 + O22SO3,已知反應過程中某一時刻SO2、 O2、SO3的濃度分別為2 mol·L-1 、1mol·L-1 、2mol·L-1。當反應達到平衡時,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度可能為

A. SO2為4 mol·L-1、 O2為2 mol·L-1 B. SO3為4 mol·L-1

C. SO2為2.5 mol·L-1 D. SO2 、SO3為1.5 mol·L-1

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【題目】已知二元弱堿B(OH)2在水中存在如下電離平衡:B(OH)2 B(OH)++OH-,Kb1=10-3.75;B(OH)+B2++OH-,Kb2=10-7.62。常溫下,用0.1 mol/L鹽酸滴定25 mL 0.1 mol/LB(OH)2溶液,得到如圖所示的滴定曲線。下列說法不正確的是

A. a點所得的溶液中:c[B(OH)2]= c[B(OH)+]

B. b點所得的溶液中:c[B(OH)2] +c(OH-)=c(B2+)+c(H+)

C. c點所得的溶液中:c(Cl-)3c[B(OH)+]

D. d點所得的溶液中:c(B2+)c[B(OH)+]c[B(OH)2]

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列有關化學反應速率的說法中,正確的是

A. 100 mL 1 mol/L的稀硫酸與鋅反應時,加入適量的氯化鈉溶液,生成氫氣的速率不變

B. 合成氨的反應是一個放熱反應,所以升高溫度,反應速率減慢

C. 用鐵片和硫酸反應制取氫氣時,改用鐵片和硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率

D. 汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應生成N2和CO2,減小壓強,反應速率減慢

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國科學家在天然氣脫硫研究方面取得了新進展,利用如圖裝置進行脫硫,將硫化氫氣體轉(zhuǎn)化成硫沉淀。已知甲、乙池中發(fā)生的反應為(右圖):下列說法正確的是(

A. 該裝置中電能轉(zhuǎn)化為光能

B. 電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,甲池溶液質(zhì)量變化 3.4g,乙池溶液質(zhì)量保持不變

C. 光照時乙池電極上發(fā)生的反應為:H2S+I3-=3I-+S+2H+

D. 甲池中碳棒上發(fā)生的電極反應為:AQ+2H+-2e-=H2AQ

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是

A. 放電時,ClO4向負極移動

B. 充電時釋放CO2,放電時吸收CO2

C. 放電時,正極反應為:3CO2+4e =2CO32-+C

D. 充電時,正極反應為:Na++e=Na

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【題目】工業(yè)上利用電解飽和和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品。

1)電解飽和食鹽水的化學方程式為: ___________________________。

2)電解飽和食鹽水時,________極區(qū)附近溶液pH變大。

3)和電源正極相連的電極為________極,得到的氣體產(chǎn)品是________,檢驗方法及現(xiàn)象為_______________,檢驗涉及的反應方程式是__________________________。

4)電解一段時間后,取陰極區(qū)溶液作實驗,下列結(jié)論中錯誤的是________(填字母)

A.滴加紫色石蕊試液,溶液呈紅色

B.滴加氯化鎂溶液,有白色沉淀產(chǎn)生

C.加入石灰石,有氣泡產(chǎn)生

D.先加足量硝酸,再滴加硝酸銀溶液,若產(chǎn)生沉淀說明溶液中含有氯離于

5)電解一段時間后,欲使溶液恢復到電解前的濃度和體積,可往電解后的溶液中加入(或通入)一定量的________(填字母)

A.NaCl固體 B.NaCl溶液 C.HCl氣體 D.鹽酸

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生如下反應:mX(g)nY(g) ΔH=QKJ·mol-1。反應達到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示:下列說法不正確的是

A. 溫度不變,壓強增大,Y的質(zhì)量分數(shù)減小

B. m>n

C. Q<0

D. 體積不變,溫度升高,平衡向逆反應方向移動

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