题目内容

【题目】氧化锌是一种常用添加剂,广泛应用于塑料、合成橡胶、电池等产品的制造。一种利用氧化锌烟灰制备活性氧化锌的工艺流程如下:

已知:I.氧化锌烟灰的主要化学组成如下:

元素组成

Zn

Pb

Cu

Cl

F

质量分数%

59.78

9.07

0.30

2.24

1.80

.浸出时,大部分锌元素以Zn(NH3)42+形式进入溶液,同时部分Pb、Cu、F元素也进入溶液中。

(1)氨的电子式______________________

(2)“浸出时,氧化锌发生反应的离子方程式为_________________________________;“浸出时温度不宜过高,其原因为____________________________________________

(3)浸出后,所得溶液中c(F)=0.02mol/L,向其中加入等体积的氯化钙溶液(忽略溶液体积变化),使F沉淀完全即溶液中c(F)<105mol/L,则所加氯化钙溶液的浓度度最小为___________。已知:Ksp(CaF2)=3.45×1011

(4)“置换时,所得置换渣中除了含Zn外,还含有___________;“净化时,利用活性炭___________性,除去溶液中残留的有机物。

(5)“沉淀时,可得到滤渣Zn(NH3)2Cl2。所加盐酸过量时,会导致沉淀部分溶解甚至消失,其化学方程式为____________________________________________

(6)“一次水解时,产物为Zn(OH)xCly。取10.64g该水解产物,经二次水解、煅烧后,可得活性氧化锌8.1g(假设各步均转化完全)。则一次水解产物的化学式为___________

【答案】 ZnO+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42++H2O ZnO+2NH3·H2 O +2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O 避免氨水的分解与挥发 0.70mol·L-1 Pb、Cu 吸附 Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl Zn(OH)1.6Cl0.4

【解析】

(1)氨的分子式为NH3,其电子式为

(2)根据信息,浸出时,大部分锌元素以Zn(NH3)42+形式存在溶液中,根据流程图,反应的离子方程式为ZnO+2NH3+2NH4=Zn(NH3)42++H2OZnO+2NH3·H2O+2NH4=Zn(NH3)42++3H2O;氨水易挥发,受热易分解,因此浸出时温度不宜过高原因是防止氨水的分解与挥发;

(3)1Lc(F)=0.02mol·L-1浸出液,加1L氯化钙溶液,令c(Ca2+)为xmol·L-1,混合后溶液体积为2L,溶液中留下的n(F)=2L×10-5 mol·L-1=2×10-5 mol,沉淀的n(F)=0.02mol·L-1×1L-2×10-5 mol≈0.02mol,沉淀的n(Ca2+)=0.01mol,Ksp((CaF2)=c(Ca2+).c2(F)=3.45×10-11,余下的溶液中c(Ca2+)=3.45×10-11/(10-5)2=0.345mol·L-1,余下的溶液中n(Ca2+)=0.345mol/L×2L=0.69mol,故加入的c(Ca2+)=(0.69mol+0.01mol)/1L=0.70mol·L-1使F 沉淀完全即溶液中c(F)<10-5mol·L-1,则所加氯化钙溶液的浓度度最小为0.70mol·L-1

(4)根据氧化锌烟灰的成分,Zn的活泼性强于Pb、Cu,"置换"时,所得置换渣中除了含Zn外,还含有Pb、Cu;净化时,利用活性炭的吸附性,除去溶液中残留的有机物;

(5)“沉淀”时,可得到滤渣Zn(NH3)Cl2所加盐酸过量时,会导致沉淀部分溶解甚至消失,其化学方程式为Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl;

(6)n(ZnO)=8.1g/81g·mol-1=0.1mol,根据原子守恒,Zn(OH)xCly的物质的量为0.1mol,则M(Zn(OH)xCly)=10.64g/0.1mol=106.4g·mol-1,x+y=2,65+17x+35.5y=106.4,解得:x=1.6,y=0.4,则一次水解产物的化学式为Zn(OH)1.6Cl0.4

练习册系列答案
相关题目

【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能处理剂,其生产工艺如图所示:

  

已知K2FeO4具有下列性质:

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液

②在05 ℃、强碱性溶液中比较稳定

③在Fe3Fe(OH)3催化作用下发生分解

④在酸性至碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3O2

请完成下列填空:

(1)已知Cl2KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,生产KClO应在温度___________的情况下进行(较高较低”)

(2)生产K2FeO4的反应原理是:Fe(NO3)3+KClO+KOH→K2FeO4+KNO3+KCl+H2O(未配平),则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________

(3)K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成Fe(OH)3O2,则该反应的化学方程式为________________

(4)反应液Ⅰ中加KOH固体的目的是___________

A. 为下一步反应提供反应物

B. 反应液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO

C. KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率

D. 使副产物KClO3转化为KCl

(5)制备K2FeO4时,须将90%Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中,并且不断搅拌。采用这种混合方式的原因是_______________________ (答出1条即可)

(6)反应液Ⅱ中分离出K2FeO4晶体后,可以得到的副产品有________ (写化学式)

(7)工业上常用间接碘量法测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量,其方法是:用碱性的碘化钾溶液(pH1112)溶解3.96 g高铁酸钾样品,调节pH1,避光放置40分钟至反应完全(高铁酸根离子全部被还原成铁离子),再调节pH34(弱酸性)。以1.0 mol/L的硫代硫酸钠标准溶液为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),当达到滴定终点时,用去硫代硫酸钠标准溶液15.00 mL,则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为______________

【题目】含氮的化合物广泛存在于自然界,是一类非常重要的化合物.回答下列有关问题:

(1)在一定条件下;2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)。已知该反应相关的化学键键能数据如表一:

表一:

化学键

H-O

N-H

O=O

E/(kJ/mol)

946

463

391

496

则该反应的△H=___________kJ/mol

(2)在恒容密闭容器中充入2 molNO21molO2发生反应如下

4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)

①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图1所示.常温下该反应能逆向自发进行原因是____________________________________________

②下列有关该反应的说法正确的是___________

A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深

B.恒温恒容,再充入2molNO21molO2,再次达到平衡时NO2转化率增大

C.恒温恒容,当容器内的密度不再改变,则反应达到平衡状态

D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度

(3)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为______________________

(4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表二是常温下浓度均为0.01mol/LX、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Zlmol同时溶于水中得到混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为______________________

0.01mol/L的溶液

X

Y

Z

W

pH

12

2

8.5

4.5

(5)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:

I: 2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1

II: 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=___________(K1、K2表示)

②在恒温条件下2L恒容密闭容器中加入0.2molNO0.1molCl2,10min时反应Ⅱ达到平衡测得10minv(ClNO)=7.5×103mol/(L·min),则平衡时NO的转化率α1=___________其他条件不变反应Ⅱ在恒压条件下进行平衡时NO的转化率α2=___________α1 (“>”“<”“=”)

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网