[题目]我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家.一种以闪锌矿(ZnS.含有SiO2和少量FeS.CdS.PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子[c (Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pHx8.38.29.4常温下.Ksp[Fe(OH)3]� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c (Mn+)=0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Zn2+	Cd2+
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	7.4
沉淀完全的pH	x	8.3	8.2	9.4

常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－38，溶液中当离子浓度小于1×10－5mol/L时可认为沉淀完全。回答下列问题：

（1）用稀硫酸溶浸时，产生PbSO4和SiO2沉淀，经过滤后，向滤液中加入O2、ZnO，目的是除去杂质Fe2+、Fe3+，则氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH，应调节溶液的pH的范围为_______（填数值）。

（2）用铂电极电解硫酸锌溶液制备单质锌时，电解的总反应为________，电解使锌沉积后，电解液可返回_______工序循环使用。

【答案】3~6.2 （或）溶浸

【解析】

（1）c(Fe3+)=1×10－5mol/L，1×10－5×c3(OH-)=1×10－38，c(OH-)=1×10－11mol/L，pH=3；氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH，使溶液中的Fe3+水解从而转化为Fe(OH)3沉淀，应调节溶液的pH应在Fe3+完全沉淀与Zn2+开始沉淀之间；

（2）用铂电极电解硫酸锌溶液制备单质锌时，电解的总反应为硫酸锌水溶液中Zn2+得电子生成Zn，水失电子生成O2等，电解使锌沉积后，电解液可返回溶浸工序循环使用。

（1）c(Fe3+)=1×10－5mol/L，1×10－5×c3(OH-)=1×10－38，c(OH-)=1×10－11mol/L，pH=3；氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH，使溶液中的Fe3+水解从而转化为Fe(OH)3沉淀，应调节溶液的pH的范围为3~6.2。答案为：3~6.2；

（2）用铂电极电解硫酸锌溶液制备单质锌时，电解的总反应为硫酸锌水溶液中Zn2+得电子生成Zn，水失电子生成O2等，电解的总反应为（或）；电解使锌沉积后，电解液可返回溶浸工序循环使用。答案为：（或）；溶浸。

练习册系列答案

A. 通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品

C. 负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低

D. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成

【题目】请阅读下列材料,回答下列小题。

铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈,除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而,光有水也不会使铁生锈,只有当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应,才会生成一种叫氧化铁的东西,这就是铁锈,铁生锈总的反应为4Fe+3O2+xH2O2Fe2O3·xH2O。铁锈是一种棕红色的物质,它不像铁那么坚硬,很容易脱落,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。如果铁锈不除去,这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,铁也就锈蚀的更快了。

【1】铁生锈总反应属于 (　　)

A.化合反应

B.分解反应

C.置换反应

D.复分解反应

【2】关于反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,下列说法正确的是 (　　)

A.O2发生还原反应

B.Fe(OH)2被还原

C.H2O发生氧化反应

D.H2O是氧化剂

【3】下列反应条件的改变对4Fe+3O2+xH2O2Fe2O3·xH2O速率的影响不正确的是(　　)

A.增大O2的浓度能加快生锈速率

B.潮湿环境中铁生锈的速率更快

C.升高温度能加快生锈速率

D.干燥空气中铁生锈速率更快

【4】下列反应吸收热量的是 (　　)

A.铁与稀盐酸反应

B.铁丝在氧气中燃烧

C.铝还原氧化铁

D.碳与二氧化碳反应

【题目】某化学兴趣小组用铁矿石（主要成分为Fe2O3，还有SiO2、A12O3等杂质）提取Fe2O3。操作讨程如下：

（1）(I）和（Ⅱ）步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是_____________；

（2）沉淀A中主要含有_________________，固体B是________________；

（3）滤液Y中的阴离子除OH-、Cl-外，还有______________；

（4）写出（Ⅱ）步骤中生成Fe(OH)3的离子方程式________________________________。

【题目】下图所示甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的电极反应式为__________________________________。

②乙中总反应的离子方程式为____________________________________。

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_________。

（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。

①甲中铁棒上的电极反应式为__________________________。

②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO4溶液(25 ℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。

【题目】氟铝酸钠(Na3AlF6)是工业炼铝中重要的含氟添加剂。实验室以氟石(CaF2)、石英和纯碱为原料模拟工业制备氟铝酸钠的流程如下：

(1) “煅烧”时，固体药品混合后应置于________(填仪器名称)中加热。

(2) 通过控制分液漏斗的活塞可以调节添加液体的速率。调溶液pH接近5时，滴加稀硫酸的分液漏斗的活塞应如下图中的________(填序号)所示。

(3) 在酸性废水中加入Al2(SO4)3、Na2SO4混合溶液，可将废水中F－转换为氟铝酸钠沉淀。

① 该混合溶液中，Al2(SO4)3与Na2SO4的物质的量之比应≥________(填数值)。

②在不改变其他条件的情况下，加入NaOH调节溶液pH。实验测得溶液中残留氟浓度和氟去除率随溶液pH的变化关系如图所示。pH>5时，溶液中残留氟浓度增大的原因是________。

(4) 若用CaCl2作为沉淀剂除去F－，欲使F－浓度不超过0.95 mg·L－1，c(Ca2＋)至少为________mol·L－1。[Ksp(CaF2)＝2.7×10－11]

(5) 工业废铝屑(主要成分为铝，少量氧化铁、氧化铝)可用于制取硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O]。

①请补充完整由废铝屑为原料制备硫酸铝晶体的实验方案：取一定量废铝屑，放入烧杯中，____________________________________________________________，得硫酸铝晶体。[已知：pH＝5时，Al(OH)3沉淀完全；pH＝8.5时，Al(OH)3沉淀开始溶解。须使用的试剂：3 mol·L－1 H2SO4溶液、2 mol·L－1 NaOH溶液、冰水]