题目内容
2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过________可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32- )=0.50 mol/L,c(HCO3- )=1×10-2 mol/L,则c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42- ,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。
(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。溶液中杂质Cu2+浓度为0.002 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:_____________________________________。
(1)焰色反应
(2)102 ∶1
(3)Na2CO3 0.003
(4)6
(5)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O===3ZnO+CO2↑+3H2O↑
解析
下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系错误的是
A.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液:c(NH4+)<c( Cl-) |
B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32¯)+2c(H2CO3) |
C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) |
D.常温下,将醋酸钠、盐酸两溶液混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c( Cl-)=c(CH3COOH) |
(14分)(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
总压强p 100 kPa | 5 | 5.6 | 6.4 | 6.8 | 7 | 7 |
(3)25℃,某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应可生成NaHA、Na2A,溶液中含A各微粒的分布分数(平衡时某含A微粒的浓度占各含A微粒浓度之和的分数)随溶液变化的情况如下图所示:
已知:103.04=1.1×103,104.37=2.3×104 25℃,Ka1(H2CO3)= 4.4×10-7 Ka2(H2CO3) = 4.7×10-11
①若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入少量NaOH溶液,c(A2-)/c(HA-)的值 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c(H+)/c(OH-) 的值 。
②若向0.1NaHAmol·L-1溶液中加入氨水至溶液呈中性,则c(H2A)+c(NH4+) c(A2-) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
③计算HA-二级电离平衡常数Ka2= 。
④将过量H2A加入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为: 。
(16分)钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)工业上制备金属钠的常用方法是 (用离子方程式表示)。
(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:
正极的电极反应式为 ,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为 。
(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:
溶质 | CH3COONa | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
a.HCN b.HClO c.CH3COOH d.H2CO3
(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。
①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
(12分)镧是重要的稀土元素,应用非常广泛,如应用于压电材料、催化剂等领域。
已知:①镧是较活泼金属,在空气中易被氧化;②氢氧化镧是难溶于水的弱碱;
③
金属 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
钙 | 841 | 1487 |
镧 | 920 | 3470 |
(2)操作2中要在HCl气体的氛围内加热的原因是 。
(3)电解制镧的尾气要用碱液吸收,请写出反应的离子方程式 。
(4)真空、高温过程中的反应方程式为 。
(5)粗镧精制过程中温度控制范围 。
(6)重熔蒸馏制得的镧中仍然混有及少量的钙。某批次产品69.709g,经分析含钙0.209g,该产品的等级为 (化工产品等级标准:优级纯≥99.8﹪,分析纯≥99.7﹪,化学纯≥99.5﹪).
如图所示,横坐标为溶液的pH值,纵坐标为Zn2+离子或Zn(OH)42—离子物质的量浓度的对数,回答下列问题。
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为:________。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积(Ksp)=________。
(3)某废液中含Zn2+离子,为提取Zn2+离子可以控制溶液中pH值的范围是________________________。
(4)已知:往ZnCl2溶液中加入硝酸铅或醋酸铅溶液可以制得PbCl2白色晶体;25℃时,PbCl2固体在盐酸中的溶解度如下:
c(HCl)/( mol·L-1) | 0.50 | 1.00 | 2.04 | 2.90 | 4.02 | 5.16 | 5.78 |
c(PbCl2)/( mol·L-1)×10-3 | 5.10 | 4.91 | 5.21 | 5.90 | 7.48 | 10.81 | 14.01 |
根据上表数据判断下列说法正确的是________(填字母序号)。
A.随着盐酸浓度的增大,PbCl2固体的溶解度先变小后又变大
B.PbCl2固体在0.50 mol·L-1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度
C.PbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(如配合离子)
D.PbCl2固体可溶于饱和食盐水