题目内容
【题目】高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：
已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。
回答下列问题：
(1)浸出时，为了提高浸出效率可采用的措施有(写两种)：___________；___________。
(2)氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2＋和Mn2＋(溶液中Mn全部转化为MnO2)，请配平下列除去Fe2＋的离子方程式：MnO
＋Fe2＋＋ ===MnO2↓＋Fe(OH)3↓＋H＋ ____________
(3)加入锌粉的目的是_______________________________________________________。
(4)已知H2SO4浸出液中，c(Fe2＋)＝5.04 mg·L－1、c(Mn2＋)＝1.65 mg·L－1，加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56 mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋__________(填“能”或“不能”)生成沉淀。
(5) 已知：常温下，①Ka1(H2CO3)＝4.3×10-7，Ka2(H2CO3)＝5.6×10-11；②H2R及其钠盐的溶液中，H2R、HR－、R2-分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。
①比较H2R ，HR－，H2CO3三者的酸性强弱_________________________________
②NaHR溶液中存在
= _______________________
【答案】将工业级氧化锌粉碎、搅拌， 增大硫酸浓度，提高浸出温度等 1 3 7 H2O 1 3 5 调节溶液pH，除去溶液中的Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等 不能 H2R ＞HR－＞H2CO3 10-3
【解析】
（1）增大接触可以提高浸出效率，如搅拌、将氧化锌粉碎等；
（2）Mn元素化合价由MnO4-中+7价降低为MnO2中+4价，共降低3价，Fe元素化合价由Fe2+中+2价升高为Fe（OH）3中+3价，共升高1价，化合价升降最小公倍数为3，则MnO4-的系数为1，Fe3+的系数为3，由原子守恒可知缺项为水，再结合原子守恒、电荷守恒配平；
（3）调节溶液pH，除去溶液中Cu2+、Ni2+、Cd2+等；
（4）溶液中c（Fe3+）=0.56mg．L-1，物质的量浓度为10-5mol/L，溶液pH=3，则溶液中c（OH-）=10-11mol/L，计算浓度积Qc，与溶度积Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38比较判断；
（5）根据电离常数比较酸性强弱；
（1）搅拌、将氧化锌粉碎等可以增大反应物的接触面积，可以提高浸出效率，故答案为：搅拌、将氧化锌粉碎；
（2）Mn元素化合价由MnO4-中+7价降低为MnO2中+4价，共降低3价，Fe元素化合价由Fe2+中+2价升高为Fe（OH）3中+3价，共升高1价，化合价升降最小公倍数为3，则MnO4-的系数为1，Fe3+的系数为3，由原子守恒可知缺项为水，再结合原子守恒、电荷守恒配平：MnO4-+3Fe2++7H2O═MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+，
故答案为：1；3；7H2O；1；3；5；
（3）加入锌粉的目的是：调节溶液pH，除去溶液中Cu2+、Ni2+、Cd2+等；
（4）溶液中c（Fe3+）=0.56mg．L-1，则其物质的量浓度为10-5mol/L，溶液pH=3，则溶液中c（OH-）=10-11mol/L，10-5×（10-11）3=1×10-38<Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，此时Fe3+ 不能发生沉淀；
（5）①由图像可知，当溶液pH=1.3时，c（H2R）=c（HR-），则Ka1=
=10-1.3，溶液的pH=4.3时，c（R2-）=c（HR-），则Ka2=
=10-4.3，且Ka1(H2CO3)＝4.3×10-7，Ka2(H2CO3)＝5.6×10-11，根据电离平衡常数可知，H2R的电离常数Ka2大于H2CO3的Ka1，即酸性：H2R ＞HR－＞H2CO3；
②NaHR溶液中存在
=
10-3。
孟建平名校考卷系列答案
【题目】Ⅰ.把在空气中久置的铝片 5.4g 投入盛有 500mL0.5molL-1 盐酸溶液的烧杯中该铝片与盐酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的坐标曲线来表示，回答下列问题：
（1）曲线由 0→a 段不产生氢气的原因______， 用离子方程式表示为______；
（2）曲线由 b→c 段产生氢气的速率增加较快的主要原因______。
（3）向溶液中加入下列物质，能加快上述化学反应速率的是______。
A 蒸馏水 B 改用铝粉 C 饱和氯化钠溶液 D 浓盐酸 E 少量硫酸铜溶液．
Ⅱ.在 2 L 密闭容器中，800 ℃时反应 2NO＋O2
2NO2 体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间（s） | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n（NO）/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
（4）如图表示各物质浓度的变化曲线，B 点处，v（正）_______v（逆），（用“大于”“小于”或“等于”填空）。
（5）能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
a 容器内压强保持不变 b v（NO）＝2v（O2）
c 容器内的密度保持不变 d 2v逆（NO2）＝v正（O2）
