【題目】銅轉(zhuǎn)爐煙灰主要含有Zn[還有少量的Fe(+2)Pb、Cu、As等元素]的硫酸鹽和氧化物,少量為砷酸鹽。制備重要化工原料活性氧化鋅的工藝流程如圖所示。請回答以下問題:

己知:活性炭凈化主要是除去有機雜質(zhì)。

(1)寫出氯化銨的電子式___凈化過程屬于___(物理、化學”)變化。

(2)在反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時間為1h時,測定各元素的浸出率與氯化銨溶液濃度的關(guān)系如圖,則氯化銨適宜的濃度為___mol·L-1。若浸出液中鋅元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在,則浸取時ZnO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(3)滴加KMnO4溶液有MnO2生成,目的是除___元素,除雜3是置換除雜過程,則試劑a___濾渣Ⅲ”的主要成分為___(填化學式)。

(4)寫出沉鋅時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___,此過程中可以循環(huán)利用的副產(chǎn)品是___。

(5)mg活性氧化鋅樣品配成待測液,加入指示劑3、4滴,再加入適量六亞甲基四胺,用amolL-1EDTA標準液進行滴定,消耗標準液VmL。己知:與1.0mLEDTA標準液[c(EDTA)=1.000mo1L-1]相當?shù)囊钥吮硎镜难趸\質(zhì)量為0.08139,則樣品中氧化鋅的質(zhì)量分數(shù)為___(用代數(shù)式表示)。

【答案】 物理 4 ZnO+2NH+2NH3H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O Fe Zn Cu(Zn) 2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O NH4Cl ×100%%

【解析】

首先利用氯化銨和氨水浸取銅轉(zhuǎn)爐煙灰,Pb元素轉(zhuǎn)化為Pb(OH)Cl沉淀除去,ZnFe、Cu、As等元素進入溶液,加入氯化鐵As元素轉(zhuǎn)化為FeAsO4沉淀除去,加入硫酸酸化的高錳酸鉀,Fe元素全部被氧化成Fe3+,調(diào)節(jié)pH使Fe元素轉(zhuǎn)化為沉淀除去;此時還有Cu元素會影響后續(xù)減少碳酸鋅的純度,所以試劑a應(yīng)除去銅元素,為了不引入新的雜質(zhì),可以加入過量的Zn單質(zhì)置換出銅,從而將其除去;再加入活性炭凈化;之后加入碳酸氫銨將Zn元素轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鋅,煅燒后得到氧化鋅。

(1)氯化銨由銨根和氯離子構(gòu)成,電子式為;活性炭吸附有機雜質(zhì)達到凈化的目的,沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;

(2)浸取過程中需要使Zn元素盡可能多的進入溶液,而雜質(zhì)離子要盡量少的進入溶液,同時為了加快反應(yīng)速率,需要氯化銨的濃度盡量大一些,觀察題圖,可知當氯化銨的濃度為4mol/L時,一方面鋅元素的浸出率已經(jīng)接近100%,氯化銨的濃度也較大,另一方面若濃度再高,鉛元素將進入溶液,所以最適宜的濃度為4mol/L;

反應(yīng)物有ZnO、氯化銨、一水合氨,產(chǎn)物有[Zn(NH3)4]2+,根據(jù)元素守恒可得離子方程式為ZnO+2NH+2NH3H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O;

(3)滴加KMnO4溶液可將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH值除去,所以目的是除去Fe元素;根據(jù)分析可知試劑aZn,濾渣主要有置換出來的Cu和未反應(yīng)的Zn;

(4)溶液中有大量鋅離子,加入碳酸氫銨后產(chǎn)生Zn2(OH)2CO3,說明碳酸氫根電離出的碳酸根和鋅離子、氫氧根結(jié)合生成堿式碳酸鋅沉淀,促進碳酸氫根的電離,電離出的氫離子又和碳酸氫根結(jié)合生成二氧化碳和水,所以離子方程式為2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O;根據(jù)前序步驟添加的物質(zhì),以及此過程發(fā)生的反應(yīng)可知,此時溶液中的主要成分為氯化銨和少量硫酸按,氯化銨可以循環(huán)使用;

(5)amolL-1EDTA標準液進行滴定,消耗標準液VmL,與1.0mLEDTA標準液[c(EDTA)=1.000mo1L-1]相當?shù)囊钥吮硎镜难趸\質(zhì)量為0.08139,所以m(ZnO)= aV×0.08139g,質(zhì)量分數(shù)為×100%%。

練習冊系列答案
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【題目】化學工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑;卮鹣铝袉栴}:

(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料,可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許______離子通過,氯氣的逸出口是_______(填標號)。

(2)次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其電離平衡體系中各成分的組成分數(shù)δ[δ(X)=XHClOClO]pH的關(guān)系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為______

(3)Cl2O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgOCl2反應(yīng)來制備,該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學方程式為______

(4)ClO2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4NaHCO3二氧化氯泡騰片,能快速溶于水,溢出大量氣泡,得到ClO2溶液。上述過程中,生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量為_____mol;產(chǎn)生氣泡的化學方程式為____________。

(5)“84消毒液的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是______(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%NaOH溶液中來制備NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為1%,則生產(chǎn)1000 kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為____kg(保留整數(shù))。

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【題目】南京青奧會吉祥物為砳砳,一種砳砳的外用材料是純羊毛線,內(nèi)充物為滌綸(結(jié)構(gòu)簡式為,下列有關(guān)說法不正確的是(

A.可用灼燒的方法區(qū)別羊毛和滌綸

B.合成滌綸的單體之一是HOCH2CH2OH

C.滌綸屬于天然高分子化合物

D.羊毛和滌綸所含元素不完全相同

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【題目】氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料;卮鹣铝袉栴}:

(1)H、BN中,原子半徑最大的是______。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質(zhì)與元素______的相似。

(2)NH3BH3分子中,N—B化學鍵稱為____鍵,其電子對由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的結(jié)構(gòu)如圖所示:;在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由______變?yōu)?/span>______

(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ-),電負性大小順序是__________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫分子式),其熔點比NH3BH3____________(”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________,也稱雙氫鍵。

(4)研究發(fā)現(xiàn),氦硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為a pm、b pm、c pm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm3(列出計算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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【題目】能說明SiO2為酸性氧化物的事實為(

A.SiO2H2SO4、HNO3不反應(yīng)B.SiO24HF=SiF42H2O

C.SiO22KOH=K2SiO3H2OD.SiO22CSi2CO↑

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【題目】從硅的氧化物可以制取硅單質(zhì),主要化學反應(yīng)如下:粗硅的制。

由粗硅制純硅(常用方法)Si()2Cl2SiCl4 SiCl42H2Si()4HCl

根據(jù)以上反應(yīng),回答下列問題。

1)在制取粗硅的反應(yīng)中,焦炭的作用是什么___

2)在由粗硅制純硅的反應(yīng)中,氯氣(Cl2)Si的反應(yīng)屬于什么類型的反應(yīng)___?SiCl4H2的反應(yīng)屬于什么類型的反應(yīng)___?H2的作用是什么___

3)在半導體工業(yè)中有這樣一句行話:從沙灘到用戶,你是如何理解的___

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【題目】如圖所示是制取SO2并驗證SO2某些性質(zhì)的裝置圖。

試回答:

1)⑥中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為___

2)①中的實驗現(xiàn)象為___,此實驗證明SO2___氧化物。

3)②中的品紅溶液___,證明SO2___。

4)③中的H2S溶液____,證明SO2___。

5)④中的碘水___,證明SO2____。

6)⑤中NaOH溶液的作用是___,有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為____。

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【題目】某興趣小組設(shè)計出如圖所示裝置來改進教材中銅與硝酸反應(yīng)實驗,以確;瘜W實驗的綠色化。

(1)實驗前,關(guān)閉活塞b,試管d中加水至浸沒長導管口,塞緊試管cd的膠塞,加熱c。其目的是_____________________________________________________________________。

(2)d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗ac中加入2 mL的濃硝酸。反應(yīng)一段時間后,再由ac中加2 mL蒸餾水,c中的實驗現(xiàn)象有什么變化___________

方案

反應(yīng)物

Cu、濃HNO3

Cu、稀HNO3

Cu、O2、稀HNO3

(3)如表所示是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學理念的最佳方案是__________,理由是________________________________________________________________________。

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【題目】那可丁是一種藥物,該藥物適用于刺激性干咳病人服用,無成癮性,化合物H是制備該藥物的重要中間體,合成路線如下:

已知:①

RNH2 RNHCH3

1)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式:________。

2)反應(yīng)B→C的第一步反應(yīng)類型:____________。

3)下列說法正確的是:___________。

A 物質(zhì)D能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng) B 物質(zhì)F具有堿性

C 物質(zhì)G能和銀氨溶液發(fā)生反應(yīng) D 物質(zhì)H的分子式是C12H15NO4

4)寫出C→D的化學方程式:____________

5)請寫出化合物H滿足下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)枸簡式:_______________。

①分子中含苯環(huán),無其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)

②分子中含有NO2且直接連在苯環(huán)上

③分子中只有3種不同化學環(huán)境的氫

6)已知CH2=CHCH3CH2CHCH2Cl,請以、CH3CHClCH3為原料合成化合物,寫出制備的合成路線流程圖(無機試劑任選)______________。

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