【題目】硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生產(chǎn)工藝流程圖如下:
(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是___________________________。
(2)寫出Fe3+水解的離子方程式_____________________________________________。
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí),理論上可選用的最大區(qū)間為__________。
沉淀化學(xué)式 | Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 |
開始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | ||
沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | ||
開始溶解的pH | 10.5 | |||
Ksp | 5.6×10-12 | 6.8×10-6 | 2.8×10-9 |
(4)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中,合適的反應(yīng)物是________選填序號(hào)。
A、大理石粉 B、石灰乳 C、純堿溶液 D、氨水
(5)“濾液4”之后的操作依次為______________、______________、過濾、洗滌、干燥。
(6)分析圖中數(shù)據(jù),菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于__________用代數(shù)式表示。
【答案】增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 8.0≤pH<10.4 BD 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 125m2/81m1
【解析】
本題考查的是工業(yè)制備硫酸鋅的相關(guān)知識(shí)和計(jì)算。
(1)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素回答,固體表面積越大,反應(yīng)速率越大;濾液1中混有Fe3+和Fe2+,調(diào)節(jié)pH,加入漂白精的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去;(2)調(diào)節(jié)濾液2的pH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必須知道Mg(OH)2開始沉淀時(shí)的pH、Zn(OH)2沉淀完全的pH,以及Zn(OH)2開始溶解的pH;
(3)根據(jù)從溶液中制得干燥純凈的固體一般有蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾后洗滌并干燥等操作來回答;
(4)利用關(guān)系式法來計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)將菱鋅礦研磨成粉可以增加反應(yīng)時(shí)的接觸面積,使反應(yīng)更加充分。本小題答案為:增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分。
(2)Fe3+水解的離子方程式為Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。本小題答案為:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
(3)pH=8.0時(shí)Zn(OH)2完全沉淀,pH=10.5時(shí)開始溶解,而Mg(OH)2在pH=10.4時(shí)開始沉淀,為了使Zn(OH)2能完全析出且不影響Mg(OH)2,溶液的酸堿度應(yīng)控制在8.0≤pH<10.4范圍。本小題答案為:8.0≤pH<10.4。
(4)從“濾液3”制取MgO過程中,由于濾液中含有氯化鎂,可以先加入石灰乳生成Mg(OH)2沉淀,然后加熱氫氧化鎂使其分解得到氧化鎂;也可以加入碳酸鈉溶液生成碳酸鎂沉淀,然后加熱碳酸鎂使其分解得到氧化鎂。如果加入氨水也能生成氫氧化鎂,但是氫氧化鎂能溶于較濃的氯化銨溶液,所以氨水不能把鎂離子完全沉淀。大理石不能沉淀鎂離子。綜上所述,BD符合。本小題答案為:BD。
(5)“濾液4”之后的操作目的是為了得到純凈的七水合硫酸鋅晶體,應(yīng)將溶液蒸發(fā)濃縮至飽和溶液,然后冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌并干燥。本小題答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶。
(6)設(shè)碳酸鋅的質(zhì)量為m,利用關(guān)系式法計(jì)算:
ZnCO 3----ZnO
125 81
m m 2
ZnCO 3的質(zhì)量為125m2/81,ZnCO 3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 125m2/81m1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨-液氧燃料電池原理示意如圖,下列有關(guān)該電池說法正確的是
A. 電子由電極A經(jīng)外電路流向電極B
B. 該電池工作時(shí),每消耗22.4L NH3轉(zhuǎn)移3mol電子
C. 電池工作時(shí),OH-向電極B移動(dòng)
D. 電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+ 4H++ 4e-=2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高爐煉鐵過程中發(fā)生反應(yīng):Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g),該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)見表。
溫度T/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù)K | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
下列說法正確的是
A. 增加高爐的高度可以有效降低煉鐵尾氣中CO的含量
B. 由表中數(shù)據(jù)可判斷該反應(yīng):反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量
C. 為了使該反應(yīng)的K增大,可以在其他條件不變時(shí),增大c(CO)
D. 1000℃下Fe2O3與CO反應(yīng),t min達(dá)到平衡時(shí)c(CO) =2×10-3 mol/L,則用CO表示該反應(yīng)的平均速率為 mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸工業(yè)和合成氨工業(yè)是衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo),下圖是硫酸工業(yè)和合成氨工業(yè)聯(lián)合生產(chǎn)示意圖:
回答下列問題:
(1)已知:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=akJ/mol
SO2 (g)=S(s)+O2(g)△H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=Fe2S(s)△H=ckJ/mol
沸騰爐中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____。
(2)如果生產(chǎn)過程中H2的總轉(zhuǎn)化率為90%,FeS2的總轉(zhuǎn)化率為95%,氨與硫酸生成硫酸銨的轉(zhuǎn)化率為100%,則最初FeS2和H2的物質(zhì)的量之比為 ___。
(3)在一定條件下,分別向體積相同的恒容密閉容器甲,乙、丙中通入一定量的N2、H2或 NH3,發(fā)生反應(yīng):N2 (g)+3H2=2NH3 (g),相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
①乙中NH3的轉(zhuǎn)化率為 ___,丙中x的取值范圍為 ___。
②在t1時(shí)升高甲容器的溫度,至t2時(shí)再次達(dá)到平衡,測(cè)得t2時(shí) 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量比tl時(shí)小。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出tl~t2 時(shí)間段正反應(yīng)速率的變化示意圖______________。
(4)尾氣中含有SO2,直接排放會(huì)造成環(huán)境污染,可用Fe2(SO4)3 溶液吸收。某科研團(tuán)隊(duì)對(duì)pH、c(Fe3+)、溫度等因素對(duì)SO2最 高吸收率的影響進(jìn)行研究,結(jié)果如圖:
40℃時(shí)SO2的最高吸收率隨pH、c(Fe3+)的增大而 __,其原因是 ___;溫度高于 40℃后,SO2的最高吸收率隨溫度的升高而減小,其原因是____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究NO2、NO、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)已知: CO可將部分氮的氧化物還原為N2。
反應(yīng)I :2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-746kJ.mol-1
反應(yīng)II :4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJ.mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)的△H=______kJ/mol。
(2)一定條件下,將NO2與CO以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)II,下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.容器中氣體密度保持不變
c.混合氣體顏色保持不變 d.每消耗2molNO2的同時(shí)生成1molN2
(3)溫度為T、容積為10L的恒容密閉容器中,充入1molCO和0.5 mol SO2發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得生成的CO2體積分?jǐn)?shù)(φ) 隨著時(shí)間的變化曲線如圖所示:
①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為__,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。
②其它條件保持不變,再向上述平衡體系中充入SO2(g).CO(g)、S(g)、CO2(g)各0.2mol,此時(shí)v(正)___v(逆) (填“>”“<”或“=”)。
(4)SCR法是工業(yè)上消除氦氧化物的常用方法,反應(yīng)原理為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H<0.在催化劑作用下,NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示:
圖中A點(diǎn)處NO的轉(zhuǎn)化率_______(填“可能是”、“一定是 ”或“一定不是”)該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率;B點(diǎn)之后,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是________。
A.平衡常數(shù)變大 B.副反應(yīng)增多
C.催化劑活性降低 D.反應(yīng)活化能增大
(5)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ.mol-l 是制備硫酸的重要反應(yīng)。在VL恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2,在不同條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。a和b平衡時(shí),SO3體積分?jǐn)?shù)較大的是_______; 判斷的依據(jù)是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】臭氧層是地球生命的保護(hù)神,其中的臭氧(O3)和氧氣(O2)是氧元素的兩種單質(zhì)。
(1)含有相同氧原子數(shù)的臭氧和氧氣的物質(zhì)的量之比為__________。
(2)同溫同壓時(shí),相等質(zhì)量的臭氧和氧氣的密度之比為________,所占有的體積之比為__________,所含有的原子個(gè)數(shù)之比為_________。
(3)已知反應(yīng):O3 + 2KI + H2O = 2KOH + I2 + O2 。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2.24L臭氧完全反應(yīng),生成的KOH的質(zhì)量為_____克。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)回答下列問題:
(1)羰基鐵[Fe(CO)5]會(huì)使合成甲醇和合成氨等生產(chǎn)過程中的催化劑中毒.Fe(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為﹣20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑.據(jù)此可以判斷Fe(CO)5晶體類型為__。
(2)科學(xué)家通過X射線探明,MgO、CaO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖所示)
①比較晶體熔點(diǎn)的高低MgO__CaO(填“高于”或“低于”),
②Mg2+的配位原子所構(gòu)成的立體幾何構(gòu)型為__,③MgCO3晶格能大于CaCO3,為何MgCO3更易分解__。
(3)Ni的堆積與MgO中氧原子堆積相同,Ni可以吸附H2,氫以單個(gè)原子形式填入四面體空隙,則Ni最大量吸收H2后,n(Ni):n(H)=__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以太陽能為熱源,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程圖如下:
相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
反應(yīng)I:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) === 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1 =﹣213 kJ·mol-1
反應(yīng)II:H2SO4(aq) === SO2(g) + H2O(l) + O2(g) ΔH2 = +327 kJ·mol-1
反應(yīng)III:2HI(aq) === H2(g) + I2(g) ΔH3 = +172 kJ·mol-1
下列說法不正確的是:
A. 該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
B. SO2和I2對(duì)總反應(yīng)起到了催化劑的作用
C. 總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2H2O(l) === 2H2 (g)+O2(g) ΔH = +286 kJ·mol-1
D. 該過程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能,但總反應(yīng)的ΔH不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙二酸俗名草酸,易溶于水,為了測(cè)定草酸晶體H2C2O4·xH2O中的x值,某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),步驟如下:
①稱取1.260g草酸晶體,配成100mL溶液。
②取25.00mL該H2C2O4溶液加入錐形瓶內(nèi),再加入適量稀硫酸。
③用濃度為0.1000mol/L的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,至滴定達(dá)到終點(diǎn)。
④重復(fù)實(shí)驗(yàn)。記錄整理數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | V(KMnO4溶液) | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | |
1 | 0.10 | 10.00 |
2 | 1.10 | 11.10 |
3 | 1.50 | 13.50 |
4 | 0.70 | 10.80 |
回答下列問題:
(1)乙二酸和KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)的離子方程式為____________
(2)步驟①需要使用燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管,還缺少的玻璃儀器為_______(填名稱);步驟③滴定過程中,盛裝KMnO4溶液的儀器為__________________(填名稱)。
(3)本實(shí)驗(yàn)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是__________________________;
(4)根據(jù)數(shù)據(jù),計(jì)算H2C2O4溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol/L,x=____________;
(5)若滴定終點(diǎn)時(shí)仰視滴定管刻度,則x值會(huì)_____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”) 。
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