题目内容
【题目】用Zn(主要含有Fe、Al、Pb杂质)和硫酸来制取H2，利用制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)、Al2O3和Fe2O3，流程如下：
已知Al3＋、Fe3＋、Zn2＋的氢氧化物完全沉淀的pH分别为5.2、4.1和8.5，ZnSO4·7H2O晶体易溶于水，易风化。回答下列问题：
(1)调节pH＝2的目的是______________________，调节pH＝2，可加入________________(填化学式)。
(2)写出生成沉淀3的化学方程式：_____________________________________。
(3)加热浓缩ZnSO4溶液出现极薄晶膜时，要停止加热的主要原因是_______________________________。
(4)
某同学用如图所示的装置抽滤。
①有关抽滤的说法正确的是________(填字母)。
A．抽滤的目的主要是得到较干燥的沉淀
B．滤纸的直径应略小于漏斗内径，又能盖住全部小孔
C．图中有一处出错
D．抽滤结束，从吸滤瓶的支管口倒出滤液
②抽滤，洗涤沉淀的具体操作是____________________________________________________。
(5)为得到干燥的ZnSO4·7H2O产品，选择干燥方法是________(填字母)。
A．加热烘干
B．用浓H2SO4干燥
C．用酒精洗干
D．在空气中自然干燥
【答案】 抑制Zn2＋水解，Zn2＋＋2H2O
Zn(OH)2＋2H＋ H2SO4 NaHCO3＋NaAlO2＋H2O===Al(OH)3↓＋Na2CO3 防止失去结晶水 B 先关小水龙头，加入洗涤剂浸满沉淀物，使洗涤剂缓慢通过沉淀物 C
【解析】(1)调节pH＝5.2时，沉淀的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含有ZnSO4 ，调节滤液pH＝2可以抑制ZnSO4水解，防止生成Zn(OH)2，同时为了避免引入杂质，应当使用H2SO4；(2)沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3在NaOH作用下生成NaAlO2，Fe(OH)3不参加反应，过滤后滤液中含有NaAlO2、NaOH，加入NaHCO3后，反应生成的沉淀是Al(OH)3，化学方程式：NaHCO3＋NaAlO2＋H2O===Al(OH)3↓＋Na2CO3；(3)由于ZnSO4·7H2O晶体易风化，加热浓缩ZnSO4溶液时，结晶得到的晶体容易分解失去结晶水；(4)①抽滤属于过滤，但抽滤速度比较快，而且过滤较彻底，选项A错误；为了防止滤纸边缘不能与抽滤漏斗侧壁完全贴合，所以抽滤的滤纸要略小于漏斗内径，但是必须盖住所有小孔，选项B正确；原装置图中安全瓶连接吸滤瓶的导管不能伸入安全瓶中太长，布氏漏斗下端斜口应对抽气嘴，选项C错误；实验结束后，滤液从吸滤瓶上口倒出，选项D错误。答案选B；②洗涤沉淀时，先调小吸滤气压差，再在抽滤漏斗中加入水浸没沉淀物；(5)ZnSO4·7H2O晶体易风化，加热烘干会导致晶体失去结晶水，A错误；浓硫酸具有强烈的吸水性，用浓硫酸干燥也会使晶体失去结晶水，B错误；酒精能够溶解水，但不会导致晶体失去结晶水，洗涤后酒精低温下就很容易挥发，C正确；空气中自然干燥也会风化，D错误。答案选C。
【题目】煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气，而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下：
①CO2(g)＋3H2(g) 
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－90.8 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1
③CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
850 ℃平衡常数分别为K1＝160、K2＝243、K3＝160，甲醇可以与乙酸反应制香料CH3OH(l)＋CH3COOH(l) CH3COOCH3(l)＋H2O(l)。
(1)则反应ΔH3＝____________，制香料反应的K的表达式________________。
(2)由CO合成甲醇时，以下有关该反应的说法正确的是________(填字母)。
A．恒温、恒容条件下，若容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡
B．一定条件下，H2 的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时，可逆反应达到平衡
C．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH 的产率
D．某温度下，将2 mol CO和6 mol H2 充入2 L密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2 mol·L－1，则CO的转化率为80%
(3)850 ℃时，在密闭容器中进行反应①，开始时只加入CO2、H2，反应10 min后测得各组分的浓度如下表。比较正、逆反应的速率的大小：v正________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆，该时间段内反应速率v(H2)＝____________________________________________________。
物质 | H2 | CO2 | CH3OH | H2O |
浓度/mol·L－1 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.4 |
(4)在一定条件下3 L恒容密闭容器中，充入一定量的H2和CO2仅发生反应①，实验测得反应物在不同起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示。
①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A：n(H2)＝3 mol，n(CO2)＝1.5 mol，
B：n(H2)＝3 mol，n(CO2)＝2 mol，曲线Ⅰ代表哪种投入方式________(用A、B表示)。
②在温度为500 K的条件下，按照A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2，该反应10 min时达到平衡，在此条件下，系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示，当反应时间达到3 min时，迅速将体系温度升至600 K，请在图2中画出3～10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线。_____________________
