(8分)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题.

(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。

主要反应为:2ZnS +3O22ZnO+2SO;鼓风炉中:2C +O22CO

鼓风炉中:ZnO+COZn + CO2

从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对些研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2。

①当酸度为196时,其物质的量浓度为                   

②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:                                

(2)湿法炼锌的主要工艺流程为:

①硫酸浸取的主要反应的离子方程式为:                                                    

②从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气                     

③除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式                                     

④酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式                                                                         

 

(10分)利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测和合理处理。

(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO2-离子的离子方程式是 

                     ▲                

(2)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的主要因素,农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-,一般可以通过两种方法将其除去。

①方法一:将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时,溶液中c(PO43-)=         ▲       

 (已知常温时,KSP[Ca3(PO42]=2×10-33)

②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的方程式为Mg2++ NH4++ PO43-= MgNH4 PO4。该方法中需要控制污水的pH为7.5-10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能是            ▲            。与方法一相比,方法二的优点是                      ▲                         。

(3)三氯乙烯在印刷、纺织等行业应用广泛,为了减少其对环境的影响,可将三氯乙烯在二氧化钛薄膜上催化降解,其反应的机理如下:

 该反应的总化学方程式为              ▲           

 

(10分)某煤化厂设计了如下清洁生产工艺,先用两种方法同时生产原料气,再调整①②的比例,合成塔中催化剂为CuO/ZnO/Al2O3/V2O3)。该催化剂在250℃和5MPa的操作条件下表现出很好的活性。合成气经循环利用,最终碳元素全部转变甲醇,排空的只有水蒸气,合成原理简图为:

 

试回答下列问题

(1)工业上用的催化剂由CuO和ZnO组成(质量比为1∶1),最终体系中含二氧化碳, Cu2O的比例也保持相对恒定,从平衡角度考虑,该反应的化学方程式为:

                 ▲            

(2)参考CO+2H2CH3OH的平衡常数,工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,其可能原因是:                                                ▲                                      

(3)为使①和②中CO、CO2及H2合成甲醇时原子利用率最高,且各物质均无剩余(假定转化率为100%)。反应①产生的气体与反应②产生的气体最佳体积比为           ▲        

(4)某合作学习小组的同学按照上题(3)的结论,取①的产物与②的产物混合气体67.2L(标准状况),其中CO的体积分数为x ,通过模拟装置合成,得到甲醇的物质的量随CO体积分数变化的函数关系式,并作出图象 (假定CO先与H2反应,CO完全反应后,CO2才与H2反应,且各步转化率均为100%)。

 

(12分)已知LiH、NaH及LiAlH4­都是常见的金属的氢化物,其中LiAlH4可由下列途径合成: 4LiH + AlCl3   LiAlH4+ 3LiCl。

试探究下列相关问题

(1)下列有关说法正确的是                      

A.该反应是氧化还原反应

B.乙醚(C2H5OC2H5)是非极性分子

C.化学性质锂与镁相似,铝与铍相似

D.LiAlH4具有还原性

(2)镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力,其中铜钙合金的晶胞结构为:

试回答下列问题

①在周期表中Ca处于周期表     ▲      区。

②铜原子的基态核外电子排布式为:                                   ▲                        

③已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×1023cm3,储氢后形成LaNinH4.5的合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中,n=     ▲    (填数值);氢在合金中的密度为:    ▲   

(3)中美科学家合作发现钙和锶在C60上吸附很强,可以均匀地覆盖在C60表面上,形成M32C60。非常适于实际应用。 Ca32C60上可吸附至少92个氢分子(如图)。

有关说法正确的是                        

A.钙的第一电离能和电负性均比锶的第一电离能小

B.C60中碳原子杂化方式为sp3

C.Ca32C60储氢是与H2发生加成反应

D.吸附相同数目氢分子时, 储氢质量分数(wt%。)Ca32C60 比Sr32C60

 

 0  72909  72917  72923  72927  72933  72935  72939  72945  72947  72953  72959  72963  72965  72969  72975  72977  72983  72987  72989  72993  72995  72999  73001  73003  73004  73005  73007  73008  73009  73011  73013  73017  73019  73023  73025  73029  73035  73037  73043  73047  73049  73053  73059  73065  73067  73073  73077  73079  73085  73089  73095  73103  203614 

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