题目内容
【题目】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_______________________。
（2）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是______________。
（3）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为________________
Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 | |
开始沉淀的pH | 10．4 | 6．4 | — | — |
沉淀完全的pH | 12．4 | 8．0 | — | — |
开始溶解的pH | — | 10．5 | — | — |
工业上从“滤液3”制取MgO过程中，最合适的反应物是______________（选填序号）。
A、大理石粉 B、石灰乳 C、纯碱溶液 D、烧碱溶液
“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。
（4）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。
【答案】增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分 
B 蒸发浓缩 冷却结晶 
【解析】
菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，加入过量浓盐酸溶解，过滤除去不溶物，滤液中含有氯化锌、氯化铁、氯化亚铁、氯化镁、氯化钙及为反应的HCl，加入漂白粉将二价铁氧化为三价铁，调节pH得到氢氧化铁沉淀，过滤分离后，再调节滤液pH得到Zn(OH)2沉淀，且不能生成Mg(OH)2．氢氧化锌用硫酸溶解，用Zn粉除去过量的硫酸，将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥得到晶体。
(1)增大反应物接触面积，充分反应；
(2)组成元素是Fe、O、H，化学式量为89，其中铁的相对原子量为56，化学式中只能含有1个Fe原子、2个氧原子和1个氢原子；
(3)调节滤液pH得到Zn(OH)2沉淀，且不能生成Mg(OH)2；从“滤液3”制取MgO过程中，应先转化为Mg(OH)2，使用石灰乳最经济；从溶液中获得干燥纯净的晶体一般有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作；
(4)根据沉淀2中ZnO的质量利用关系式ZnCO3～ZnO计算菱锌矿粉中ZnCO3的质量，可得菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数。
(1)将菱锌矿研磨成粉，增大反应物接触面积，充分反应，提高浸取效率，故答案为：增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分；
(2)组成元素是Fe、O、H，化学式量为89，其中铁的相对原子量为56，化学式中只能含有1个Fe原子、2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为FeO(OH)，故答案为：FeO(OH)；
(3) 调节滤液2的pH得到Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2，由Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH，pH应介于8.0≤pH<10.4；从“滤液3”制取MgO过程中，应先转化为Mg(OH)2，使用石灰乳最经济；“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体，应将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥，故答案为：8.0≤pH<10.4；B；蒸发浓缩；冷却结晶；
(4) 菱锌矿转化可以得到m2Kg ZnO，则：
，ZnCO3的质量m=
Kg，ZnCO3的质量分数为
=
故答案为：。
【题目】写出或完成下列热化学方程式。
(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ 的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式__________。
(2)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。
化学键 | C－H | C－F | H－F | F－F |
键能kJ/mol | 414 | 489 | 565 | 155 |
根据键能数据估算下列反应：CH4(g) + 4F2(g)＝CF4(g) + 4HF(g)的反应热△H为_____。
(3)1840年瑞士的化学家盖斯(Hess)在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出：“定压或定容条件下的任意化学反应，在不做其它功时，不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。”
已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1
3Fe2O3(s)＋CO(g)＝2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)＋CO(g)＝3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3
请写出CO还原FeO的热化学方程式：______。
(4)在101KP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题：
①氢气的燃烧热为__________；
②氢气燃烧热的热化学方程式为________；
(5)氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：
Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s) ΔH1＝－74.5kJ·mol－1；
Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2；
Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s) ΔH3＝+84.6kJ·mol－1。
则ΔH2＝_______kJ·mol－1；
(6)白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P=O c kJ·mol－1、O=O d kJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为_____。
(7)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
①P4(白磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=－2 983.2 kJ·mol－1
②P(红磷，s)＋5/4O2(g)=1/4P4O10(s) ΔH2=－738.5 kJ·mol－1
相同状况下，能量较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。
