题目内容
【题目】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收锌和铜。采用的实验方案如下，回答下列问题：
已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变； CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应
（1）在下列装置中，第一次浸出反应装置最合理的___________（填标号）。
（2）滤液1中含有Fe2+，选用提供的试剂进行检验，检验方法如下： 。
（提供的试剂：稀盐酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水）
（3）本实验要用到抽滤，设所用的洗涤剂为X，抽滤洗涤沉淀的操作 。
（4）写出第二次浸出的化学反应方程式 ，向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，应先加 。
（5）滤渣2的主要成分是 。浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器名称是 。
（6）某同学在实验完成之后，得到1.50 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为___________。
【答案】⑴D；（2）取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子；
（3）关小水龙头，使洗涤剂x缓缓通过沉淀物；
（4）CuS+ H2O2+ H2SO4= CuSO4+S+ 2H2O H2SO4；
（5） SiO2多写S不扣分 蒸发皿； （6）30.0%.
【解析】试题分析：（1）第一次浸出主要是ZnS和稀硫酸反应，ZnS和稀硫酸反应生成ZnSO4和H2S，硫化氢有毒污染环境，所以必须要有尾气处理装置，合适的装置是D，答案为：D；（2）检验滤液1中的Fe2+，根据提供的试剂，为了操作简便可以选用高锰酸钾溶液，第一次浸出时加了稀硫酸的所以不需要再加酸，答案为：取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子；（3）抽滤洗涤沉淀的操作是：关小水龙头，使洗涤剂x缓缓通过沉淀物，答案为：关小水龙头，使洗涤剂x缓缓通过沉淀物；（4）第二次浸出主要是CuS在酸性条件下和H2O2发生的氧化还原反应，反应的化学方程式为CuS+ H2O2+ H2SO4= CuSO4+S+ 2H2O，向盛有滤渣1的容器中加H2SO4和H2O2，由于滤渣的主要成分是SiO2和CuS，可以催化过氧化氢分解，所以要先加入H2SO4，答案为：CuS+ H2O2+ H2SO4= CuSO4+S+ 2H2O H2SO4；（5）二氧化硅不会和硫酸及过氧化氢反应，所以滤渣二的主要成分是SiO2，浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的仪器是蒸发皿，答案为：SiO2蒸发皿；（6）废催化剂中铜的物质的量为15.0g × 12.8% ÷ 96 g/mol =" 0.02mol" ，1.50 g CuSO4·5H2O晶体中铜的物质的量为：1.5g ÷ 250 g/mol = 0.006mol，则铜的回收率为0.006mol /0.02mol × 100% = 30%，答案为：13%.
【题目】(1)已知反应 2HI(g)
H2(g)+I2(g)的 ΔH＝+11kJ/mol， 1mol H2(g)、 1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
(2)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g) H2(g)+I2(g)在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________。
②上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为__________(以K和k正表示)。若 k正＝0.0027 min－1，在 t＝40min 时，v正＝_________ min－1。
③由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和 v逆～x(H2)的关系如图所示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点依次为__________(填字母)和__________(填字母)。
