【题目】硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成) 制备ZnSO4 ·7H2O的流程如下。
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相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)如下表:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Zn2+ | 6.4 | 8.0 |
(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式)。“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、______________(填一种)。
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为__________________________。
(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之间的目的是________________。
(4)“母液”中含有的盐类物质有_________ (填化学式)。
【答案】 SiO2 粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等) Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4 3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+ 使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质 ZnSO4、K2SO4
【解析】锌白矿中加入稀硫酸浸取,ZnO、Fe2O3、CuO分别和稀硫酸反应生成ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,SiO2和稀硫酸不反应,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、H2SO4,向滤液中混入Zn,将Fe3+还原为Fe2+,得到Cu沉淀,然后过滤,得到的滤液中含有ZnSO4、FeSO4,向滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+,向溶液中加入适量氧化锌,溶液pH升高,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤,得到的滤液中含有ZnSO4,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO47H2O。
(1)根据上述分析,“滤渣1”的主要成分为二氧化硅。浸取过程中,为提高浸出效率可采用的措施有,可将矿石粉碎或提高浸取时的温度,或适当增大酸的浓度等,故答案为:SiO2;粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等);
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应为置换铜的反应,反应的化学方程式为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,故答案为:Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;
(3)根据流程图,“氧化”一步中,Fe2+能被高锰酸钾氧化生成Fe3+,高锰酸钾被还原成二氧化锰,生成是铁离子转化为氢氧化铁沉淀反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+;溶液PH控制在[3.2,6.4)之间可以使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质,故答案为:3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3+MnO2+7Zn2+ ;使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀MnO4-变为MnO2沉淀,避免引入杂质;
(4)根据上述分析,氧化后溶液转化含有的盐类物质有ZnSO4、K2SO4,故答案为:ZnSO4、K2SO4。
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【题目】给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能通过一步反应实现的是( )
A. 0.1 mol L-1 HC1
C12
Ca(ClO)2(aq) B. Al3+
A1O2-
Al(OH)3
C. A1
NaA1O2(aq)
NaAlO2(s) D. MgO(s)
Mg(NO3)2(aq)
Mg(s)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中 ( )。
A.水的电离程度始终增大
B.
先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH
)=c(CH3COO-)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在反应3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被还原的硫与被氧化的硫的质量比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于砹(85At)及其化合物的说法中,正确的是 ( )
A. 稳定性:HAt>HCl B. 氧化性:At2>I2
C. At2为分子晶体 D. NaAt的水溶液呈碱性
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【题目】某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A.![]()
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________。
③氨基甲酸铵分解反应的焓变△H_________0,熵变△S________0(填>、<或=)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2O
NH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
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计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率_______________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】金属铝分别和O2、O3反应生成Al2O3,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。下列有关说法中不正确的是
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A. Al(s)与O3(g)反应的热化学方程式为2Al(s)+O3(g)=Al2O3(s) ΔH=-1559.5kJ·mol-1
B. 等质量的O2比O3的能量低,O2比O3稳定
C. 1 mol O2完全转化为O3,需吸收142 kJ的热量
D. Al(s)与O2(g)反应的热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2835kJ·mol-1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组离子中,能在同一溶液中大量共存,且溶液无色,加入一小块钠粒后仍能大量共存的是( )
A.K+、MnO4-、SO42-、H+ B.Na+、NO3-、K+、Cl-
C.Ba2+、Na+、HCO3-、NO3- D.Ca2+、NO3-、Cl-、CO32-
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