精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】从废电池外壳中回收锌(锌皮中常有少量铁、外表沾有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等杂质),制取ZnSO4·7H2O可以采取如下工艺流程:

金属氢氧化物沉淀的pH:

氢氧化物

开始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Zn(OH)2

5.7

8.0

Fe(OH)3

2.7

3.7

回答下列问题:

(1)酸溶时常常加入少量的CuSO4,其目的是

(2)写出氧化时的离子方程式 。该过程中加入的H2O2量要远多于理论值,原因除了提高另外反应物的转化率外,还可能是

(3)调节pH大于8后会造成锌元素转化率降低,其原因是

(4)从滤液B获得Na2SO4应该采用的方法是蒸发结晶, ,洗涤干燥。(部分物质的溶解度曲线见下图)

(5)由滤渣B制备ZnSO4·7H2O的实验方案为:_ __ __,干燥得到ZnSO4·7H2O (实验中须使用的试剂有:1mol/LH2SO4,蒸馏水,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:pH计)。

【答案】

(1)锌置换出铜后形成铜锌原电池加快反应速率(2分)

(2)2Fe2++H2O2+2H+ =2Fe3++ 2H2O(3分)

Fe3+(或Fe2+)催化分解双氧水(2分)

(3)碱性过强氢氧化锌可能溶解(2分)

(4)趁热过滤(2分)

(5)用pH计测定,1mol/LH2SO4加水配制成pH为4(3.7—5.7) 的溶液,加入到滤渣B中充分反应,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,用乙醇洗涤(4分)

【解析】

试题分析:

(1)在溶液中加入硫酸铜后,锌置换出铜形成铜锌原电池加快反应速率;

(2)酸溶过程中产生Fe2+,双氧水氧化Fe2+为Fe3+,然后调节pH形成氢氧化铁沉淀分离;双氧水易分解,Fe3+(或Fe2+)可为双氧水分解的催化剂,加快双氧水分解,所以应增加双氧水的用量;

(3)pH为8时锌的存在形式为氢氧化锌,碱性增强锌元素转化率降低说明氢氧化锌为两性,溶解于强碱;

(4)滤液B中含有NH4+、Na+、SO42-、Cl-,根据溶解度曲线,硫酸钠溶解度在超过40温度升高而降低,氯化铵随温度升高而升高,故采用蒸发浓缩,结晶出硫酸钠晶体,趁热过滤,防止温度降低氯化铵析出;

(5)滤渣B为氢氧化铁和氢氧化锌,根据表中数据得出氢氧化锌在pH小于5.7时溶解,氢氧化铁在pH小于3.7时溶解,所以采用pH为4(3.7—5.7),溶解氢氧化锌,从而分离铁和锌;然后通过浓缩,冷却结晶,用乙醇洗涤、干燥得到产品。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】磷元素在生产和生活中有广泛的应用

1P原子价电子排布图为_________

2(三苯基膦)钯分子结构如下图1:

P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上,钯原子的杂化轨道类型为_________判断该物质在水中溶解度并加以解释_________该物质可用于图2所示物质A的合成:

物质A中碳原子杂化轨道类型为 _________一个A分子中手性碳原子数目为 _________

3在图3中表示出四(三苯基膦)钯分子中配位键:

4PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子,熔体中P-Cl的键长只有198nm206nm两种,这两种离子的化学式为_________正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角原因为_________该晶体的晶胞如右图4所示,立方体的晶胞边长为apmNA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为_________g/cm3

5PBr5气态分子的结构与PCl5相似,它的熔体也能导电,经测定知其中只存在一种P-Br键长,试用电离方程式解释PBr5熔体能导电的原因_________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol/L。下列判断正确的是( )

A.该条件下此反应的化学平衡常数约为0.91

B.A的平均反应速率为0.3mol/(L·s)

C.B的转化率为60%

D.若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。

烯类化合物

相对速率

(CH3)2C=CHCH3

10.4

CH3CH=CH2

2.03

CH2=CH2

1.00

CH2=CHBr

0.04

(1)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与表中规律类似,其中反应速率最快的是______(填序号)。

A.(CH32C=C(CH3)2 B.CH3CH=CHCH2CH3

C.CH2=CH CH3 D.CH2=CHCl

(2)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:

CH2=CHCH3+HBr→CH3CHBrCH3+CH3CH2Br

(主要产物)(次要产物)

请写出与HBr反应的主要产物的结构简式_____________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]某绿色农药结构简式为,回答下列问题。

1N元素的基态原子核外有_____种空间运动状态的电子,该农药组成元素中,第一电离能较大的前三种元素是按由大到小顺序排列__________________用元素符号回答,下同,基态硒原子的价层电子排布式为________________________。

2该物质中杂化轨道类型为sp2的原子有__________,分子内,分子中编号为的碳原子和与其成键另外几个原子构成的空间结构为_____________。

3碳、氢、氧元素可形成一系列的化合物,如CH4、C2H6、CH3OH等。三种物质的沸点高低顺序为CH4<C2H6<CH3OH,其原因是_______________________________________,三种物质中属于极性分子的物质是__________,与CH4互为等电子体的一种微粒是______。

4硒化锌的晶胞结构如图所示,则硒的配位数为_______,若晶胞边长为d pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则硒化锌的密度为____________不必化简

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】物质(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4中均可以发生反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)在20时,向2L正庚烷中加入(t-BuNO)2 1.00 mol,10 min时反应达平衡,此时(t-BuNO)2的平衡转化率为65%(假设反应过程中溶液体积始终保持不变)。下列说法正确的是(

A.反应在前10 min内的平均速率为ν(t-BuNO)=0.0325 mol·L-1·min-1

B.保持其他条件不变若此时再向溶液中加入1.0 mol (t-BuNO)2重新达平衡时(t-BuNO)2

的转化率增大

C.保持其他条件不变,若该反应在CCl4中进行,其平衡常数为1.9,则(t-BuNO)2的平衡转化率小于65%

D.保持其他条件不变,升高温度,(t-BuNO)2的平衡转化率大于65%,则其能量关系可用下图表示:

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列有关说法正确的是(

A.该反应中NaOH为还原剂

B.该反应可以在水溶液中进行

C.将生成的气态物质在空气中冷却可获得钠

D.每生成22.4L H2(标准状况),转移的电子数约为4×6.02×1023

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】随着大气污染的日趋严重,国家拟于十二五期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

(1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:

写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:_________________________________。

ΔH2=__________kJ·mol-1

在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。

CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1

能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。

A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为11(即图中交叉点)

B.混合气体的密度不随时间的变化而变化

C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O

D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变

为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少,其他条件不变时,可采取的措施有________(填编号)。

A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂

(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。

温度/

0

100

200

300

400

平衡常数

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

A该反应正反应是放热反应

B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0

C.在T 时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100

D工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ,是因为此条件下,原料气转化率最高

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】甲酸钙广泛用于食品、工、石油等工业生产上,300400℃左右分解.

、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2

实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.

1过氧化氢比理论用量稍多,其目的是____________

2反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是____________

3制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是____________

4实验时需强力搅拌45min,其目的是____________;结束后需调节溶液的pH78,其目的是____________,最后经结晶分离、干燥得产品.

、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3FeCO3)为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合右图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL-1计算)

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用;____________

提供的试剂有:a.甲酸钠,B5molL-1硝酸,C5molL-1盐酸,D5molL-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水

查看答案和解析>>

同步练习册答案