工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题:
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为
(2)净化I操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2+反应的离子方程式
②250C时,pH=3的溶液中,c (Fe3+)= mol/L(已知25℃,。
③净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是 。
(3)若没有净化II操作,则对锌的制备带来的影响是 。
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有 。
(1)ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O;(2)①H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;②4.0×10-5mol/L;③Fe(OH)3胶体具有吸附性;(3)电解制取的锌中会含有铜等杂质;
(4)H2SO4、ZnSO4。
解析试题分析:(1)根据题给信息知,酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐硫酸锌、硫酸铁,即ZnFe2O4与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁和水,化学方程式为:ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O;(2)①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;②氢氧化铁的溶度积
Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38,pH=3的溶液中,氢氧根离子的浓度为1×10-11mol/L,c(Fe3+)=4.0×10-38/(1×10-11)3=4.0×10-5mol/L;③由于生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,所以净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质;(3)由于锌焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物,反应后溶液中存在铜离子等杂质,没有净化Ⅱ操作,电解制取的锌中会含有铜等杂质;(4)通过制取金属锌的流程图示可以知道,可以循环利用的物质除锌外,含有H2SO4、ZnSO4。
考点:以工业上利用锌焙砂制取金属锌的工艺流程为载体考查离子方程式、化学方程式的书写及沉淀溶解平衡的计算等知识,
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如图所示。
已知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀时的pH如表所示。回答下列问题:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
pH | 氢氧化物 开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氢氧化物 完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号 | HA的物质的量浓度(mol·L-1) | NaOH的物质的量浓度(mol·L-1) | 混合后溶液的pH |
甲 | 0.1 | 0.1 | pH=a |
乙 | 0.12 | 0.1 | pH=7 |
丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丁 | 0.1 | 0.1 | pH=10 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在a mL醋酸溶液中滴加0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液,滴定曲线如图所示。
(1)醋酸溶液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)0.01 mol·L-1,理由是________;
(2)b点,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)
(3)当醋酸与氢氧化钠溶液恰好完全中和时,曲线上对应的点Q应在____;
A.2与a之间 B.a与b之间
C.b与c之间 D.a与c之间
(4)下列关系式一定正确的是________。
A.a点,c(H+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(Na+)
B.a点,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c点,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c点,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
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某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1.0×10-13mol2·
L-2,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是
____________________________________________________________。
若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是____________________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙、丙三同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1氨水pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是 。
②乙同学取10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b应满足的关系是 (用等式或不等式表示)。
③丙同学取出10 mL 0.10mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是 ,则证明—水合氨是弱电解质。
(2)向25 mL 0.10 mol·L-l的盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 。
a.c(C1-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) b.c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)
(3)常温下,0.10mol·L-l的NH4Cl溶液pH为5,则一水合氨的电离常数Kb= 。
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工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的离子方程式为 。
(2)调节pH时不用氢氧化钠原因是: ,理论上,调节pH的最小值为 ,滤渣B的主要成分是 。
(3)加入MnS的目的是除去 杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为 。回收废旧碱性锰电池中的锰,可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnO(OH)+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O,该方法的优点是 。
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已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0。
(1)常温下,在pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)= (列式,不必化简);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的电离程度增大的是 。
a.加入少量0.10 mol·L-1的稀盐酸
b.加热CH3COOH溶液
c.加水稀释至0.010 mol·L-1
d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化钠固体
f.加入少量0.10 mol·L-1的NaOH溶液
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸) V(醋酸),反应的最初速率为:v(盐酸) v(醋酸)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下,向体积为Va mL,pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性,则Va与Vb的关系是 。
(4)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为 。
(5)已知:90 ℃时,水的离子积常数为KW=3.8×10-13,在此温度下,将pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H+)= (保留三位有效数字) mol/L。
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难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42—+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,
①________________________________________________________,
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO32—CaCO3(s)+SO42—
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
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