【題目】鋅是第四常見的金屬,僅次于鐵、鋁及銅,在現(xiàn)代工業(yè)中對于電池的制造有不可磨滅的貢獻(xiàn),下列是以硫化鋅精礦為原料制備單質(zhì)鋅的工業(yè)流程。

Ⅰ.(1)浸出液以硫酸鋅為主,還含有 Fe3+、Fe2+A13+、Cl-等雜質(zhì),會影響鋅的電解,必須除去。凈化過程如下:

①在酸性條件下,用H2O2Fe2+氧化成Fe3+,離子方程式為___。

②將浸出液的pH調(diào)節(jié)為5.5左右,使 Fe3+、A13+形成沉淀而除去,可選用的最佳試劑為___(填字母)

ANaOH BNH3·H2O CZn(OH)2 DH2SO4

③用Ag2SO4可除去Cl-,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______

④電解過程中析出鋅的電極反應(yīng)式為___。

Ⅱ.煙氣中的SO2可與軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)金屬元素FeAl、Mg)的懸濁液反應(yīng)制備MnSO4·H2O

2)已知:Ksp[Al(OH)3] =1×1033,Ksp[Fe(OH)3] =3×10-39,pH =7.1Mn(OH)2開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3Al3(欲使其濃度小于1×106mol·L1),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為___

3)由圖可以看出,從MnSO4MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4·H2O晶體,需控制結(jié)晶溫度范圍為___

4)鋅錳堿性電池的總反應(yīng)式為:Zn2MnO22H2O=2MnO(OH)Zn(OH)2,正極反應(yīng)式為:_____

【答案】2Fe2+H2O22H+=2Fe3+2H2O C Ag2SO4(s)2Cl-(aq)2AgCl(s)SO42-(aq) Zn2+2e-=Zn 5.0<pH<7.1 高于60 2MnO22e-2H2O=2MnO(OH)2OH-

【解析】

硫化鋅精礦在空氣中焙燒得到ZnO及煙氣,煙氣中含有二氧化硫,ZnO焙砂用硫酸酸浸,浸出液中含有ZnSO4等,凈化后得到硫酸鋅溶液,電解得到Zn。

1)①在酸性條件下,用H2O2Fe2氧化成Fe3,由電荷守恒,有氫離子參加反應(yīng),過氧化氫還原為水;

②選擇的試劑能消耗氫離子,且不能引入新雜質(zhì);

③氯化銀溶解度更小,除去Cl-的離子方程式為:Ag2SO4(s)2Cl-(aq)2AgCl(s)SO42-(aq) ;

Zn2發(fā)生還原反應(yīng)得到Zn,在陰極析出;

2pH=7.1MnOH2開始沉淀;室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3,由于AlOH3、FeOH3類型相同,且AlOH3的溶度積大于FeOH3的溶度積,Al3+完全沉淀時Fe3+一定完全沉淀,結(jié)合AlOH3完全變成沉淀時的pH分析;

3)從MnSO4MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4·H2O晶體,根據(jù)圖上信息,高于60℃以后MnSO4·H2O的溶解度減小,而MgSO4·6H2O的溶解度增大,因此控制結(jié)晶溫度范圍是高于60℃;

4)二氧化錳作正極,正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

1)①在酸性條件下,用H2O2Fe2氧化成Fe3,由電荷守恒,有氫離子參加反應(yīng),過氧化氫還原為水,反應(yīng)離子方程式為:2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O

②選擇的試劑能消耗氫離子,且不能引入新雜質(zhì),加入硫酸不能消耗溶液中氫離子,NaOHNH3·H2O、ZnOH2均能消耗溶液中氫離子,但NaOHNH3·H2O 會引入雜質(zhì)離子下標(biāo),故選:C;

③氯化銀溶解度更小,除去Cl-的離子方程式為:Ag2SO4(s)2Cl-(aq)2AgCl(s)SO42-(aq) ;

Zn2發(fā)生還原反應(yīng)得到Zn,電解過程中析出鋅的電極反應(yīng)式為:Zn2+2e=Zn;

2pH=7.1MnOH2開始沉淀;室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3,由于AlOH3、FeOH3類型相同,且AlOH3的溶度積大于FeOH3的溶度積,Al3+完全沉淀時Fe3+一定完全沉淀,氫氧化鋁完全變成沉淀時的pHKsp[AlOH3]=1×10-33=cAl3×c3OH),cAl3=1×10-6mol·L-1,解得:cOH=1×10-9mol·L-1,cH=1×10-5mol·L-1,溶液的pH=5,故pH范圍是:5.0pH7.1;

3)從MnSO4MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4·H2O晶體,根據(jù)圖上信息,高于60℃以后MnSO4·H2O的溶解度減小,而MgSO4·6H2O的溶解度增大,且MnSO4·H2O的溶解度小于MgSO4·6H2O的溶解度,因此控制結(jié)晶溫度范圍是高于60℃;

4)二氧化錳作正極,正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e═2MnO(OH)2OH-。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)在給定條件下的同分異構(gòu)體數(shù)目正確的是

A.C4H10屬于烷烴的同分異構(gòu)體有3

B.分子組成是C5H10O2屬于羧酸的同分異構(gòu)體有5

C.分子組成是C5H10O屬于醛的同分異構(gòu)體有3

D.的一溴代物有5

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的三大酸。現(xiàn)據(jù)三大酸與金屬銅反應(yīng)的情況,回答下列問題:

(1)稀鹽酸不與Cu反應(yīng),若在稀鹽酸中加入H2O2(常見氧化劑,作氧化劑時還原產(chǎn)物為水)后,則可使銅順利溶解,該反應(yīng)的離子方程式為_

(2)在一定體積的18mol·L-1的濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之反應(yīng),被還原的硫酸為0.9mol,則濃硫酸的實際體積__(大于”“等于小于”)100mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可向其中加入硝酸鹽溶液(KNO3溶液),則該反應(yīng)的離子方程式為__。

(3)根據(jù)如圖操作及現(xiàn)象推斷酸X__(填序號)。

A.濃鹽酸 B.濃硫酸 C.濃硝酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】既可以用來鑒別甲烷和乙烯,又可以用來除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是(  )

A. 混合氣體通過盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶

B. 混合氣體通過盛有足量溴水的洗氣瓶

C. 混合氣體通過盛有蒸餾水的洗氣瓶

D. 混合氣體與適量氯化氫混合

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu),它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨晶體結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分。

(1)代表金剛石的是________(填字母編號,下同),其中每個碳原子與______個碳原子最近且距離相等;金剛石屬于________晶體。

(2)代表石墨的是_______,每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為_______個;

(3)代表NaCl的是_______,每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+_______個;

(4)代表CsCl的是_______,它屬于_______晶體,每個Cs+與個_______Cl-緊鄰;

(5)代表干冰的是_______它屬于_______晶體,每個CO2分子與_______個CO2分子緊鄰;

(6)則上述五種物質(zhì)熔點由高到低的排列順序為______________(用字母編號回答)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如圖所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三層液熔鹽進(jìn)行電解精煉, 下列說法正確的是

A.電子由液態(tài)Cu-Si合金流出,流入液態(tài)鋁電極

B.三層液熔鹽的作用是使電子能夠在三層間自由流動

C.在該液相熔體中Cu優(yōu)先于Si被氧化,Si4+優(yōu)先于Cu2+被還原

D.液態(tài)鋁電極與負(fù)極相連,作為電解池的陰極

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】四氯化錫(SnCl4)常作有機合成的催化劑,在空氣中極易水解生成SnO2·xH2O,實驗室用熔融的錫(熔點為231.9℃)與氯氣反應(yīng)來制備(同時有SnCl2生成),該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。可選用的儀器及裝置如圖所示。

SnCl2、SnCl4有關(guān)物理性質(zhì)如表:

物質(zhì)

顏色、狀態(tài)

熔點/

沸點/

SnCl2

無色晶體

246

623

SnCl4

無色液體

-33

114

1)已知SnCl2、SnCl4晶體類型相同,SnCl2熔沸點高于SnCl4的原因是:___。

2)選擇裝置進(jìn)行連接(填各接口的字母,裝置可重復(fù)使用,空格可不填滿)___

a→__,__→__,__→__,__→__,__→____→__,__→__,__→__。

3)反應(yīng)開始時,應(yīng)先點燃裝置___(填“A”或“B”,下同)的酒精燈,待___時,再點然裝置___的酒精燈,并在反應(yīng)進(jìn)行中仍持續(xù)加熱,其目的是___。

4)該方法制得的SnCl4中含有少量SnCl2,提純SnCl4的實驗名稱是___

5)測定產(chǎn)品純度。取ag產(chǎn)品溶于少量濃鹽酸,加入蒸餾水稀釋至250mL。取20mL稀釋溶液于錐形瓶,滴加幾滴淀粉溶液,用cmol·L-1I2溶液滴定至終點,消耗滴定溶液V mL。

①該產(chǎn)品中SnCl2含量為___%。(滴定反應(yīng):Sn2I2=Sn42I-SnCl2的相對分子質(zhì)量為:190

②若操作時間過長、振蕩劇烈,測得產(chǎn)品中SnCl4含量__(填偏高偏低無影響)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于苯的敘述正確的是(

A.從苯的結(jié)構(gòu)簡式看,苯分子中含有碳碳雙鍵

B.苯的分子式為C6H6,它能使酸性KMnO4溶液褪色

C.的四氯代物有3

D.在催化劑作用下,苯與液溴反應(yīng)生成溴苯,發(fā)生了加成反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、CD四種元素,其中A元素和B元素的原子都有1個未成對電子,AB少一個電子層,B原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道已充滿;C原子的p軌道中有3個未成對電子,其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大;D的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4,其最高價氧化物中含D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%,且其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。R是由A、D兩元素形成的離子化合物,其中AD2離子數(shù)之比為21。回答下列問題:

(1)A元素形成的晶體屬于A2密堆積型式,則其晶體內(nèi)晶胞類型應(yīng)屬于______(填寫六方、面心立方體心立方”)。

(2)B的電子排布式為____________,在CB3分子中C元素原子的原子軌道發(fā)生的是___________雜化。

(3)C的氫化物的空間構(gòu)型為____________________,其氫化物在同族元素所形成的氫化物中沸點最高的原因是________________________。

(4)B元素的電負(fù)性_______D元素的電負(fù)性(”);用一個化學(xué)方程式說明___________

(5)如圖所示是R形成的晶體的晶胞,設(shè)晶胞的棱長為a cm。試計算R晶體的密度為_______。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案