题目内容

【题目】氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsCl52－的形式存在。

注：“氧化除杂”中，AsCl52－转化为As2O5胶体吸附聚沉除去，溶液始终接近中性。

回答下列问题：

（1）Zn(NH3)42+中Zn的化合价为________，“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为________。

（2）锌浸出率与温度的关系如图所示，分析30 ℃时锌浸出率最高的原因为________。

（3）“滤渣3”的主要成分为________。

（4）“电解”时Zn(NH3)42+在阴极放电的电极反应式为_______。阳极区放出一种无色无味的气体，将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中，无明显现象，该气体是________（写化学式）。电解后的电解液经补充________（写一种物质的化学式）后可返回“溶浸”工序继续使用。

【答案】+2 ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3 H2O 低于30℃时，溶浸反应速率随温度升高而增大；超过30℃，氨气逸出导致溶浸反应速率下降 Cu、Cd Zn(NH3)42++2e-=Zn+4 NH3↑或Zn(NH3)42++2e-+4H2O= Zn+4NH3·H2O N2 NH3（或NH3·H2O）

【解析】

氧化锌烟灰中加入氨水和氯化铵溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsCl52－的形式存在；浸出液中加入双氧水，AsCl52－转化为As2O5胶体吸附聚沉除去，溶液始终接近中性，加入锌粉将Cd、Cu置换出来，过滤除掉滤渣，滤液中主要为Zn(NH3)42+，电解就可得到高纯锌；

（1）Zn(NH3)42+中Zn的化合价为+2价，，“溶浸”中ZnO与氨水发生反应生成Zn(NH3)42+，离子方程式： ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O ；

答案：+2 ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O

（2）温度越高，反应物浓度越大，化学反应速率越快，浸出率也越高；氨水不稳定受热易分解逸出氨气；

答案：低于30℃时，溶浸反应速率随温度升高而增大；超过30℃，氨气逸出导致溶浸反应速率下降

（3）加入锌粉将Cd、Cu置换出来，过滤除掉滤渣，滤液中主要为Zn(NH3)42+，所以滤渣是Cd和Cu；

答案： Cu、Cd

（4）电解主要想得到高纯锌，因此阴极Zn(NH3)42+得电子生成锌，阳极失电子放出一种无色无味的气体，将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中，无明显现象，说明不是氧气，失电子化合价能升高的只有N元素从负三价升高到0价，生成N2；阴极：Zn(NH3)42++2e-=Zn+4NH3↑，阳极:2NH3·H2O-6e-=N2+2H2O+6H+,电解后的电解液补充 NH3（或NH3·H2O）后可返回“溶浸”工序继续使用。

答案：Zn(NH3)42++2e-=Zn+4NH3↑或Zn(NH3)42++2e-+4H2O=Zn+4NH3·H2O N2 NH3（或NH3·H2O）

练习册系列答案
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①写出Al2(SO4)3的电离方程式____________。

②c(Al3+)等于______mol·L-1。

（2）粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥沙等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。回答下列问题。

①除去Mg2+，需要加入的碱溶液为（从下列选项中选出答案，填字母，下同）：___；除去SO42-，需要加入的盐溶液为：______。

A．NaOH B．KOH C．BaCl2 D．Ba(NO3)2

②经过操作①后再加入饱和Na2CO3溶液，直至不再产生沉淀为止。这步操作的目的是：除去_____和_____。（填写离子符号）

③将经过操作②后的悬浊液过滤，滤液中还有两种杂质，最后在滤液中加入适量的溶液是（填溶质化学式）_________。

【题目】燃煤烟气的脱硫脱硝是目前研究的热点。

（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJmol-1

②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160 kJmol-1

③H2O(g) = H2O(l) △H= -44 kJmol-1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O( l ) 的热化学方程式_____________。

（2）某科研小组研究臭氧氧化--碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：

反应Ⅰ：NO(g)+ O3(g) NO2(g)+O2(g) △H1 = -200.9 kJmol-1 Ea1 = 3.2 kJmol-1

反应Ⅱ：SO2(g)+ O3(g) SO3(g)+O2(g) △H2 = -241.6 kJmol-1 Ea2 = 58 kJmol-1

已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g) 3O2(g)。请回答：

其它条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。

②下列说法正确的是________。

A．P点一定为平衡状态点

B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C．其它条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为10分钟，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；NO的平均反应速率为________；反应Ⅱ在此时的平衡常数为_______________。

（3）用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：

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②2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO42—＋4H+。

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(3)用单线桥法标出反应②电子转移的方向和数目：_____________________________。

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①_________________________；

② _____________；

③_____________________________；

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A、O2和O3

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C、CH3CH2C≡CH 和 CH3CH(CH3)2

D、和

E. 和

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G.

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为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_____________________________________________。

(3)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2 产生，此时B中的现象是____，B的作用是______________________。

(4)用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞(如图)，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是____(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是____(填“上层液”或“下层液”)。

(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由______________________________,并在方框中画出改进后的装置图。

【题目】用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ）

A. 78gNa2O2晶体中所含阴阳离子个数为2NA

B. 1.5gCH3+中含有的电子数为NA

C. 3.4g氨气分子中含有0.6NA个N—H键

D. 常温下，100mL1mol·L-1AlCl3溶液中Al3+离子总数等于0.1NA

【题目】Ⅰ.根据下列各题中所给出的数据，可分别求出其溶液中溶质的质量分数或溶液中溶质的物质的量浓度，试判断并求解。

（1）已知某氢氧化钠溶液VL中含有n个氢氧根离子，可求出此溶液的___是___。

（2）已知某氢氧化钠溶液中Na+与H2O的个数之比为1：a，则可求出此溶液的___为___。

Ⅱ.常温下，10.0mL1.0molL-1的H2SO4(aq)，加水稀释到500mL，所得H2SO4溶液的浓度为___molL-1；蒸发浓缩使溶液的体积为2.40mL，所得H2SO4溶液的浓度为___molL-1。（结果保留小数点后一位）

Ⅲ.已知标准状况下1体积水能溶解500体积的氯化氢，则可求出标准状况下氯化氢饱和溶液中溶质的质量分数为___。（结果保留小数点后一位）

Ⅳ.现有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-现取三份各100mL溶液进行如下实验： 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体；第三份加足量溶液后，得到干燥沉淀，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为。

该混合液中一定含有___，可能含___，且n（K+）___（填取值范围）

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