题目内容
【题目】工业生产中常用炼锌废渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO等杂质)来提取氧化锌和金属铜等,其主要工艺流程如图所示:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 5.4 | 6.5 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
(1)为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有(写出两条) ______
(2)试剂A是 ______ (填化学式).
(3)调节酸浸液的pH的范围是 ______.
(4)滤液甲与试剂B发生置换反应,则试剂B是 ______ (填化学式).
(5)在实验室进行焙烧时,盛放沉淀丙的仪器名称是 ______ .
【答案】搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末 H2O2 3.7~5.4 Zn 坩埚
【解析】
ZnO、FeO、Fe2O3、CuO与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜,根据流程图,加入试剂A的目的是将亚铁离子氧化生成铁离子,便于沉淀,因此A可以为双氧水,双氧水将二价铁离子氧化为三价铁离子,调节pH使Fe(OH)3完全沉淀,沉淀甲为氢氧化铁;为了不引入新杂质,加入试剂B,置换出铜,则B为锌,与硫酸铜反应得到铜单质;滤液乙为硫酸和硫酸锌,加入碳酸钾,与硫酸反应生成硫酸钾,同时得到沉淀丙碳酸锌,灼烧得到氧化锌,据此分析解答。
(1)搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末可加快反应速率,故答案为:搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末;
(2)双氧水与二价铁离子反应的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,使铁元素容易沉淀,且不引入新的杂质,故答案为:H2O2;
(3)使Fe(OH)3完全沉淀,其他离子不沉淀,根据表格数据,调节酸浸液的pH的范围为:3.7~5.4,故答案为:3.7~5.4;
(4)根据上述分析,B为锌,故答案为:Zn;
(5)焙烧固体用坩埚,故答案为:坩埚。
【题目】某化学兴趣小组开展模拟工业合成氨的制备实验,在2 L密闭容器内,t℃时发生反应:N2 (g)+3 H2 (g) 2 NH3 (g),在体系中,n(N2)随时间的变化如下表:
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
N2的物质的量(mol) | 0.20 | 0.10 | 0.08 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
(1) 上述反应在第5min时,N2的转化率为___________________ ;
(2) 用H2表示从0~2 min内该反应的平均速率v(H2)=______________________;
(3) t℃时,在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果,判断该反应进行快慢的顺序为________________________(用字母填空,下同);
a.v(NH3)=0.05 mol L-1-min-1 b.v(H2)=0.03 mol L-1-min-1
c.v(N2)=0.02mol L-1-min-1 d.v(H2)=0.001 mol L-1- s -1
(4) 下列表述能作为上述实验中可逆反应N2 (g)+3 H2 (g) 2 NH3 (g) 达到化学平衡状态的标志是_________________________ ;
a. 反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
b. 各组分的物质的量浓度不再改变
c. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
d. 混合气体的密度不变
e. 单位时间内生成n mol N2的同时,生成3n mol H2。
f. v(N2)消耗=2 v(NH3)消耗
g. 单位时间内3mol H﹣H键断裂的同时2mol N﹣H键也断裂
(5) 下列措施不能使上述化学反应速率加快的是_____________。
a.及时分离出NH3气体 b.适当升高温度
c.增大N2的浓度 d.选择高效催化剂
【题目】锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意图如下:
(1)1mol焦炭在过程Ⅰ中失去____mol电子。
(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的离子方程式为________。
(3)步骤(2)中的电解过程中,若用甲醇燃料电池作电源,用KOH作电解质,负极反应为_________。
(4)整过生产过程必须严格控制无水,回答下列问题:
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,化学反应方程式为_________。
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中。冷却的作用是_________。
(5)Zn还原SiCl4的可逆反应如下:
SiCl4(g)+2Zn(s)Si(S)+2ZnCl2(g)△H<0下列说法正确的是(___)
A.还原过程需在无氧的气氛中进行 |
B.投入1molZn可生成14g还原产物 |
C.增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变 |
D.若SiCl4(g)过量可增大△H的值 |
(6)有一种由硅制作的材料中常加入Ag2SO4 ,已知某温度下Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ag2SO4的Ksp=_______(两位有效数字)。