【題目】硫酸鋅可用于制造鋅鋇白、印染媒染劑等。用鋅白礦(主要成分為ZnO,還含有Fe2O3、CuO、SiO2等雜成) 制備ZnSO4 ·7H2O的流程如下。

相關(guān)金屬離了生成氫氧化物沉淀的pH (開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)如下表:

金屬離子

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Fe2+

5.8

8.8

Zn2+

6.4

8.0

(1)“濾渣1”的主要成分為_________(填化學(xué)式)!八峤边^程中,提高鋅元素浸出率的措施有:適當(dāng)提高酸的濃度、______________(填一種)。

(2)“置換”過程中,加入適量的鋅粉,除與溶液中的Fe3+,H+反應(yīng)外,另一主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________

(3)“氧化”一步中,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_______________________。溶液pH控制在[3.2,6.4)之間的目的是_______________________________。

(4)“母液”中含有的鹽類物質(zhì)有_________ (填化學(xué)式)。

(5)ZnSO4 ·7H2O可用于配制鐵件上鍍鋅電鍍池的電解液,下列說法不正確的是_______

A.配制一定物質(zhì)的量濃度ZnSO4溶液時必需的玻璃儀器為容量瓶、燒杯、玻璃棒

B.電鍍池的陽極為鐵件

C.陰極質(zhì)量增加65g時,理論上導(dǎo)線中通過2mol電子

D.電鍍過程中電解質(zhì)溶液的濃度不變

【答案】SiO2 粉碎鋅白礦(或充分?jǐn)嚢铦{料、適當(dāng)加熱等) 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-變?yōu)镸nO2沉淀,避免引入雜質(zhì) ZnSO4、K2SO4 AB

【解析】

鋅白礦(主要成分為ZnO,還含有Fe2O3、CuO、SiO2等雜成) 加稀硫酸溶解,SiO2不溶,過濾,濾渣1為SiO2,濾液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鐵,加入鋅粉發(fā)生置換反應(yīng):Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4、Zn+Fe2(SO4)3═2FeSO4+ZnSO4 ,濾渣2為銅與過量的鋅粉,濾液中再加高錳酸鉀溶液、純ZnO與亞鐵離子反應(yīng)生成MnO2和氫氧化鐵沉淀,過濾,濾液為硫酸鋅,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO4·7H2O晶體,以此解答該題。

(1)鋅白礦加稀硫酸溶解,SiO2不溶,過濾,濾渣1為SiO2;酸浸過程中,提高鋅元素浸出率的措施有:適當(dāng)提高酸的濃度、粉碎鋅白礦(或充分?jǐn)嚢铦{料、適當(dāng)加熱等)
因此,本題正確答案是:SiO2;粉碎鋅白礦(或充分?jǐn)嚢铦{料、適當(dāng)加熱等)
(2)“置換過程中,加入適量的鋅粉,發(fā)生置換反應(yīng):Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4、Zn+Fe2(SO4)3═2FeSO4+ZnSO4 ;

因此,本題正確答案是:Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;
(3)“氧化一步中,高錳酸鉀溶液、純ZnO與亞鐵離子反應(yīng)生成MnO2和氫氧化鐵沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3↓+MnO2↓+7Zn2+;由表知溶液pH控制在[3.2,6.4)之間的目的是使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀,MnO4-變?yōu)?/span>MnO2沉淀,避免引入雜質(zhì);
因此,本題正確答案是:3Fe2++MnO4-+7ZnO+9H+═3Fe(OH)3↓+MnO2↓+7Zn2+;使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不沉淀,MnO4-變?yōu)?/span>MnO2沉淀,避免引入雜質(zhì);
(4)鋅離子、鉀離子、硫酸根離子未除去,母液中含有的鹽類物質(zhì)有ZnSO4K2SO4;
因此,本題正確答案是:ZnSO4、K2SO4

(5)A.配制一定物質(zhì)的量濃度ZnSO4溶液時必需的玻璃儀器為容量瓶、燒杯、玻璃棒和膠頭滴管,故A錯誤;

B.電鍍時,鐵件作陰極,鍍層金屬作陽極,含鍍層金屬離子的溶液作電解液,故B錯誤;

C.鍍鋅時,陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn,當(dāng)陰極質(zhì)量增加65g時,理論上導(dǎo)線中通過2mol電子,故C正確;

D. 鍍鋅時,陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn,陽極反應(yīng)式為Zn-2e-= Zn2+,所以電鍍過程中電解質(zhì)溶液的濃度不變,故D正確。

因此,本題正確答案是:AB。

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t/min

2

4

7

9

n(Y)/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

下列說法不正確的是( )

A. 反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)=4.0×10-3mol/(L·min)

B. 其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(正)<v(逆)

C. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44

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(1)若x=1.5則左側(cè)反應(yīng)在起始時向 ______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍是 ______

(2)若X=2,則左側(cè)反應(yīng)在起始時向 ______填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行,平衡時混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為 ______ 。

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(2)B中含有官能團(tuán)的名稱為__________________

(3)C→D的反應(yīng)類型為_____________。

(4)寫出B→C的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________.F+H→M的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________

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