【題目】工業(yè)上利用粗ZnO(FeO、CuO)制取金屬鋅的流程如下(部分步驟省略):

已知:幾種離子形成氫氧化物沉淀時的pH如下表:

待沉淀的離子

Fe2

Fe3

Zn2

Cu2

開始沉淀時pH

6.3

1.5

6.2

5.2

沉淀完全時pH

9.7

3.2

8.0

6.4

請回答下列問題:

(1)酸浸粗氧化鋅的過程中,為了加快酸浸速率,可采取的措施有______________ (寫出一點即可)。

(2)步驟A的目的是將Fe2氧化為Fe3,并全部形成Fe(OH)3沉淀,為了暫不形成Cu(OH)2、Zn(OH)2,該步驟需控制溶液pH的范圍是______________,該步驟中加入H2O2發(fā)生反應的離子方程式為_______________________________________。

(3)步驟D的操作名稱為________________________________________________

(4)由粗ZnO制取單質(zhì)鋅的另一種方法是將粗ZnO(含FeO、CuO)溶于NaOH溶液,ZnO

部轉(zhuǎn)化為Na2[Zn(OH)4]溶液,該反應的化學方程式為_________________________;然后將FeO、CuO過濾除去;再用惰性電極電解該濾液,陽極上逸出無色無味氣體,陰極上析出鋅,則陰極電極反應式為_____________________________________________。

【答案】將粗氧化鋅粉碎成細顆粒、適當增加硫酸的濃度、適當升高溫度(任寫一點)3.2≤pH<5.22Fe2+H2O2+2H===2Fe3+2H2O過濾ZnO+2NaOH+H2O===Na2[Zn(OH)4] [Zn(OH)4]2+2e===Zn+4OH

【解析】

(1)根據(jù)影響化學反應速率的因素,酸浸粗氧化鋅的過程中,為了加快酸浸速率,可采取的措施有將粗氧化鋅粉碎成細顆粒、適當增加硫酸的濃度、適當升高溫度等,故答案為:將粗氧化鋅粉碎成細顆粒(或適當增加硫酸的濃度、適當升高溫度等);

(2)氫氧化鐵沉淀時的pH1.48~3.2,Zn(OH)2沉淀時的pH6.2~8.0;和Cu(OH)2沉淀時的pH5.2~6.4,因此將Fe2氧化為Fe3,并全部形成Fe(OH)3沉淀,為了暫不形成Cu(OH)2、Zn(OH)2,該步驟需控制溶液pH的范圍為3.2≤pH<5.2,加入H2O2,發(fā)生過氧化氫氧化亞鐵離子的反應,反應的離子方程式為2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O,故答案為:3.2≤pH<5.2;2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O;

(3)步驟C中加入鋅,發(fā)生鋅和硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅,從混合物中分離得到銅的方法為過濾,故答案為:過濾;

(4)由粗ZnO制取單質(zhì)鋅的另一種方法是將粗ZnO(FeO、CuO)溶于NaOH溶液,ZnO全部轉(zhuǎn)化為Na2[Zn(OH)4]溶液,該反應的化學方程式為ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4];然后將FeO、CuO過濾除去;再用惰性電極電解該濾液,陽極上逸出無色無味氣體,陰極上析出鋅,則陰極電極反應式為[Zn(OH)4]2+2e=Zn+4OH,故答案為:ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4];[Zn(OH)4]2+2e=Zn+4OH。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某小組設計不同實驗方案比較Cu2+、Ag+ 的氧化性。

(1)方案1:通過置換反應比較

向酸化的AgNO3溶液插入銅絲,析出黑色固體,溶液變藍。反應的離子方程式是_______,說明氧化性Ag+>Cu2+。

(2)方案2:通過Cu2+、Ag+ 分別與同一物質(zhì)反應進行比較

實驗

試劑

編號及現(xiàn)象

試管

滴管

1.0 mol/L

KI溶液

1.0 mol/L

AgNO3溶液

Ⅰ.產(chǎn)生黃色沉淀,溶液無色

1.0 mol/L

CuSO4溶液

Ⅱ.產(chǎn)生白色沉淀A,溶液變黃

經(jīng)檢驗,Ⅰ中溶液不含I2,黃色沉淀是________。

經(jīng)檢驗,Ⅱ中溶液含I2。推測Cu2+做氧化劑,白色沉淀ACuI。確認A的實驗如下:

a.檢驗濾液無I2。溶液呈藍色說明溶液含有________(填離子符號)。

b.白色沉淀B________。

c.白色沉淀AAgNO3溶液反應的離子方程式是____,說明氧化性Ag+>Cu2+。

(3)分析方案2Ag+ 未能氧化I- ,但Cu2+氧化了I-的原因,設計實驗如下:

編號

實驗1

實驗2

實驗3

實驗

現(xiàn)象

無明顯變化

a中溶液較快變棕黃色,b中電極

上析出銀;電流計指針偏轉(zhuǎn)

c中溶液較慢變淺黃色;

電流計指針偏轉(zhuǎn)

(電極均為石墨,溶液濃度均為 1 mol/L,b、d中溶液pH≈4)

a中溶液呈棕黃色的原因是_______(用電極反應式表示)。

實驗3”不能說明Cu2+氧化了I-。依據(jù)是空氣中的氧氣也有氧化作用,設計實驗證實了該依據(jù),實驗方案及現(xiàn)象是_______。

方案2中,Cu2+能氧化I-,Ag+未能氧化I-的原因:_______。

(資料:Ag+ + I- = AgI↓ K1 =1.2×1016;2Ag+ + 2I- = 2Ag↓+ I2 K2 = 8.7×108

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【題目】A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,其中A的原子序數(shù)是BD原子序數(shù)之和的1/4,C元素的最高價氧化物的水化物是一種中強堿。甲和丙是D元素的兩種常見氧化物,乙和丁是B元素的兩種常見同素異形體,0.005mol/L戊溶液的pH=2 ,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分反應物省略),下列敘述正確的是( 。

A. C、D兩元素形成化合物屬共價化合物

B. A、D分別與B元素形成的化合物都是大氣污染物

C. C、D的簡單離子均能促進水的電離

D. E的氧化物水化物的酸性大于D的氧化物水化物的酸性

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【題目】在一定條件下,恒容的密閉容器中發(fā)生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應過程中某一時刻測得SO2、O2SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,當反應達到平衡時,可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是

A. c(O2)=0.3mol/L B. c(SO3)+c(SO2)=0.4 mol/L

C. c(S03)=0.4 mol/L D. c(S03)+c(SO2)=0.15mol/L

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【題目】工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO)與煙氣脫硫進行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下:

已知:25℃時,部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。

氫氧化物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Mn(OH)2

Ksp

1.3×10-33

4.0×10-38

2.2×10-20

1.9×10-14

請回答:

(1)沉淀1的化學式為__________________。

(2)室溫下,調(diào)節(jié)pH5。試通過計算說明此時Al3+、Fe3+已沉淀完全,理由是_________。 “凈化時,加入(NH4)2S的作用為___________________

(3)“酸化、還原中,發(fā)生的所有氧化還原反應的離子方程式為__________________。

(4)已知:濾液3中除MnSO4外,還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線如下圖所示。據(jù)此判斷,操作“I”應為蒸發(fā)濃縮、____________、洗滌、干燥。

(5)工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2,其陽極反應式為________________

(6)25.35 g MnSO4·H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。1150℃時,反應的化學方程式為___________________。

。

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【題目】生產(chǎn)液晶顯示器過程中使用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體,其存儲能量的能力是CO212000-20000倍,在大氣中的壽命可長達740年之久,以下是幾種化學鍵的鍵能:

化學鍵

鍵能

941.7

154.8

283.0

下列說法中正確的是(

A. 反應中為吸熱反應

B. 過程放出能量

C. 反應中N2F2的總能量小于NF3的總能量

D. NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成,仍可能發(fā)生化學反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應無關(guān)的是

選項

A

B

C

D

實驗

NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

石蕊溶液滴入氯水中

KSCN溶液滴入FeCl3溶液中

CO2通過裝有Na2O2固體的干燥管

現(xiàn)象

產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色

溶液變紅,隨后迅速褪色

溶液變?yōu)榧t色

固體由淡黃色變?yōu)榘咨?/span>

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】25℃將相同物質(zhì)的量濃度的CH3COOHNaOH溶液混合,欲使混合液的pH=7,則CH3COOH溶液的體積V1NaOH溶液的體積V2的關(guān)系是

A. V1=V2B. V1>V2C. V1<V2D. V1≥V2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 天然氣和沼氣的主要成分都是甲烷,它們都屬于不可再生能源

B. 煤的氣化和液化均屬于物理變化

C. 石油裂解的目的是為了得到更多的汽油

D. 用含糖類、淀粉比較多的農(nóng)作物為原料,在催化劑作用下,經(jīng)水解和細菌發(fā)酵制乙醇的過程屬于生物質(zhì)能的利用

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