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(10分)某科研小组设计出利用工业废酸(l0%)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,如下图所示。

已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

请回答下列问题:
(1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS
不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)______Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(2)物质A可使用下列物质中的   。

A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2 
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在________范围之间。
(4)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是________。
(5)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境下将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4,写出该反应的离子方程式__________。

(1) <   (2)   B C    (3)3.2≤pH﹤6.2 (4) (NH4)2SO4    
(5)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=== 2FeO42-+3Cl-+5H2

解析试题分析:(1)相同条件下,溶解度大的物质先溶解,因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS);
(2)除铁过程中加入A和氨水,使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀,故A应为氧化剂,考虑不引入新的杂质,应选BC;
(3)从图表数据可知,铁离子沉淀完全的PH为3.2,锌离子开始沉淀的PH为6.2.故除铁PH范围为:3.2~6.2;
(4)因所用废酸为硫酸,B又可作氮肥,所以B为(NH42SO4
(5)由题给信息可知,反应物为2Fe(OH)3、ClO-、OH-,生成物之一为FeO42-,因铁在反应中化合价升高,故氯的化合价降低,故另一产物为Cl-,根据元素守恒,还有水是产物.根据化合价升降法配平此方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
考点:考查物质制备工艺流程图相关知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

能在透明溶液中大量共存的一组离子是

A.Na+、NH4+、OH、HCO3 B.Mg2+、Ag+、NO3、SiO32
C.K +、Cu2+、Cl、SO42 D.H+、Fe3+、I、ClO

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(13分)某强酸性溶液X可能含有Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:根据以上信息,回答下列问题:

(1)气体F为____________。
(2)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是_______,不能确定是否含有的离子是____。
(3)写出生成A的离子方程式:_________________。
(4)通常可以利用KClO在碱性条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4.请写出制备过程中的离子方程式__________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(8分)有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+、K+、 Ba2+、Al3+、Fe3+、 I-、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,溶液呈强酸性。
②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色。
③另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液:a.溶液从酸性变为中性;b.溶液逐渐产生沉淀;c.沉淀完全溶解;d.最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
④取适量③得到的碱性溶液加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,回答下列问题。
(1)由①可以排除       离子的存在。
(2)由②可以证明    离子的存在,同时排除      离子存在。理由是_________________________。
(3)由③可证明      离子存在。
(4)由④可以排除          离子存在,同时证明          离子的存在。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(16分)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下:

(注:SiCl4的沸点是57.6ºC,金属氯化物的沸点均高于150ºC)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2,主要目的是                      
(2)高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为                      。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为                      
(3)步骤①为:搅拌、       。所得溶液IV中阴离子有                      
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为                      。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg                      
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图防腐示意图,并作相应标注。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)

明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化;造纸工业上作施胶剂;食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al 、 Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是(用离子方程表示)                 
(2)操作Ⅰ是        ,操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          干燥。
(3)检验滤液A中是否存在Fe2+的方法是                     (只用一种试剂)
(4)在滤液A中加入高锰酸钾的目的是            ,发生反应的离子方程式为(该条件下Fe2+转化为Fe3+,MnO4- 转化为Mn2+                          
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释调pH=3的目的                                               
(5)己知:在pH=3、加热条件下,MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为:                                    。滤渣2含有的物质是                                
(6)以Al和NiO(OH)为电极,KOH溶液为电解液可组成新型、高效电池,充放电过程中,发生Ni(OH)2与NiO(OH)之间的转化,写出放电时电池反应的化学方程式            

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题



提示:在本实脸条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是                     ,发生反应的离子方程式为                                             ;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是                                                           
(2)反应③的反应类型为     ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有                                            
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                                
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1g,则x等于                    

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应),判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况:(用符号表示)
①若Fe粉有剩余,则容器中不可能有____________;
②若FeCl3有剩余,则容器中不可能有___________;
③若CuCl2有剩余,则容器中还可能有____________。
(2)有一瓶无色澄清溶液,可能含NH4、K、Na 、Mg2、Ba2、 Al3、 Fe3、SO42、CO32、Cl、I中的一种或几种,取该溶液进行如下实验:
①用pH试纸检验,表明溶液呈酸性;
②取部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制的氯水,经振荡后静置,CCl4层呈紫红色;
③取部分溶液,逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐转变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,溶液中均无沉淀生成;
④取部分上述呈碱性的溶液,加Na2CO3溶液,有白色沉淀生成;
⑤将③得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定并回答:在溶液中肯定存在的离子有                  ,肯定不存在的离子有                  ,要确定是否存在的阴离子的实验方法是____________               

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显           色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是     。(选填编号)

A.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同B.v(Cr2O72—) ="2v" (CrO42—)
C.溶液的颜色不变D.溶液的pH值不变
(3)写出第②步中Cr2O72转变为Cr3的离子方程式:                           
(4)向Cr2(SO4)3溶液中,滴加NaOH,当pH=4.6时,开始出现Cr(OH)3沉淀,随着pH的升高,沉淀增多,但当pH≥13时,沉淀消失,出现亮绿色的[Cr(OH)4]离子。其平衡关系如下:

现向0.05mol·L-1的Cr2(SO4)3溶液50mL中,加入等体积0.6 mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后,溶液中可观察到的现象为      ,溶液中离子浓度由大到小的顺序为       
(5)在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化,铬元素以             形式存在(填写离子符号)。

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