(10分)MnO2和鋅是制造干電池的主要原料。某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山,它們的主要成份為:
軟錳礦:MnO2含量≥65%       Al2O3含量為4%
閃鋅礦:ZnS含量≥80%   FeS、 CuS、 CdS含量各為2%
電解法生產(chǎn)MnO2傳統(tǒng)的工藝主要流程為:軟錳礦加煤還原焙燒;用硫酸浸出焙燒料;浸出液經(jīng)凈化后再進行電解,MnO2在電解池的陽極析出。
電解鋅的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為:閃鋅礦高溫氧化脫硫再用熱還原法還原得粗鋅:
2ZnS+O22ZnO+2SO2  2C+O22CO  ZnO+COZn(g)+CO2
將用熱還原法制得的粗鋅溶于硫酸,再電解ZnSO4溶液可生產(chǎn)純度為99.95%的鋅。
現(xiàn)在生產(chǎn)MnO2和鋅的新工藝主要是通過電解獲得MnO2和鋅,副產(chǎn)品是硫、金屬銅和鎘。簡化流程杠圖如下:

試回答下列問題:
(1)Zn的原子序數(shù)為30,它在元素周期表中的位置是           ;軟錳礦、閃鋅礦粉未與硫酸溶液共熱時析出硫的反應為氧化-還原反應,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,據(jù)此寫出MnO2在酸性溶液中分別FeS發(fā)生氧化-還原反應的化學方程式                                  ;軟錳礦中Al2O3溶于硫酸的離子方程式                         ;由濾渣甲回收硫黃的實驗方法是                              ;
(2)用離子方程式表示浸出液A與適量Zn粉作用得到濾液B與濾渣乙的過程     ______________________________________________________________________。
(3)濾渣丙的化學成分是              ;
(4)用鐵和鉑電極電解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2,電解時,鐵做       極,鐵極發(fā)生的電極反應為                      。

(1)四周期ⅡB族;MnO2+2FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S¯+6H2O ,
Al2O3+6H=2Al3+3H2O ,加熱(每空1分)
(2)Zn+Cu2=Cu+Zn2  Zn+Cd2=Cd+Zn2  Zn+2Fe3=2Fe2+Zn2 (3分)
(3)Fe(OH)3,Al(OH)3;(2分,漏寫1分)
(4)陰極(1分);Zn2++2e-=Zn(1分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(11分)電解法制燒堿的原料是飽和食鹽水,由于粗鹽中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-雜質,不符合電解要求,因此必須經(jīng)過精制。某校實驗小組精制粗鹽水的實驗過程如下:

請回答以下問題:
(1)操作a的名稱是____________。
(2)在Ⅱ步中,加入過量試劑甲后,生成了兩種大量的沉淀,則試劑甲為________溶液。試劑乙為         ,固體F為                       。
(3)在第Ⅴ步中,加入試劑丁直到溶液無明顯變化時,寫出此過程的化學方程式                                     、                                 _  。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(16分)工業(yè)上常采用天然礦物法生產(chǎn)硝酸鉀,工藝流程如下圖所示,

回答下列問題:
(1)“濾渣2”的主要成分是                                                。
(2)“母液”多次循環(huán)使用會造成產(chǎn)品純度降低,處理的方法是:在多次循環(huán)后的“母液”中加入NaOH溶液,其反應原理是                                                                           
(用離子反應方程式表示)
(3)在濾液1蒸發(fā)濃縮過程中,可加入適量的KCl固體,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量,原因是                                                                            
(4)若要進一步提高硝酸鉀晶體的純度,還必須進行的操作是:
                                                                           。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(14分)硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣。反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0
①下列措施可以提高H2的轉化率是(填選項序號)          
a.選擇適當?shù)拇呋瘎?nbsp;                           b.增大壓強
c.及時分離生成的NH3                         d.升高溫度
②一定溫度下,在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應。若容器容積恒定,達到平衡狀態(tài)時,氣體的總物質的理是原來的,則N2的轉化率a1=        ;
若容器壓強恒定,達到平衡狀態(tài)時,N2的轉化率為a2,則a2    a1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是       
②在容積恒定的密閉容器中進行反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H>0
該反應的反應速率(v)隨時間(t)變化的關系如右圖所示。若t2、t4時刻只改變一個條件,下列說法正確的是(填選項序號)                  

a.在t1~t­2時,可依據(jù)容器內氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
b.在t2時,采取的措施可以是升高溫度
c.在t3~               t4時,可依據(jù)容器內氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)
d.在t5時,容器內NO2的體積分數(shù)是整個過程中的最大值
(3)硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
①催化還原法:催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N­2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   △H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是             。
②堿液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2
若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反應時轉移電子數(shù)為0.1mol,則反應的離子方程式是           。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(15分)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),為了提高原料的利用率,將電解的Y氣體作為燃料電池燃料,為電解池供電;X氣體作為鈦的冶煉原料,在這種工藝設計中,相關物料的傳輸與轉化關系如下圖所示,其中氯堿工業(yè)裝置中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。如下圖所示:

(1)①上圖中的節(jié)能型氯堿工業(yè)部分,X、Y分別是_______、_______(填化學式),分析比較圖示中氫氧化鈉質量分數(shù)a%與b%的大小_________;
②分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應正極:__________________________;負極:____________________________;
③這樣設計的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處)_______________、____________。
(2)寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學方程式                         。
(3)TiCl4暴露在潮濕空氣中冒白煙,白煙主要為白色的二氧化鈦的水合物H2Ti03,寫出該反應的化學方程式                                            。
(4)已知:①Mg(s)+Cl2 (g)=MgCl2 (g) △H=-641kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2 (g)=1/2TiCl4 (l) △H="-385" kJ·mol-1
寫出Mg與TiCl4反應的熱化學方程式                ,
反應在氬氣氛中進行的理由是                                  。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題


⑴配平反應器中發(fā)生的反應方程式:
I2 +    KIO3 +    H2O="="    KH(IO3)2 +    KCl +    Cl2
⑵步驟②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是                                    
⑶步驟③要保持溶液微沸1小時,以完全排出氯氣,排出氯氣的原因為                 
                                                                             
⑷合成實驗中涉及兩次過濾,在實驗室進行過濾實驗時,用到的玻璃儀器有           

⑸用氫氧化鉀調節(jié)溶液的PH值,發(fā)生的反應方程式為:
                                                                            
⑹參照碘酸鉀溶解度曲線,步驟得到碘酸鉀晶體,你建議的方法是                     
溫度
0
10
20
40
60
80
KIO3g/100g水
4.60
6.27
8.08
12.6
18.3
24.8

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列工業(yè)生產(chǎn)中,關系式不正確的是……( )
A.合成漂白粉:2Cl2---Ca(ClO)2B.合成H2SO4:FeS2---2H2SO4
C.合成氨:C---H2---2/3 NH3D.合成HNO3:3NH3---3HNO3

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列描述中,不符合生產(chǎn)實際的是(   )
A.合成氨工業(yè)中,N2和H2的最佳配比應為物質的量之比1:3
B.電解法精煉粗銅,用純銅作陰極
C.工業(yè)上電解飽和食鹽水制燒堿,用離子交換膜阻止0H-移向陽極
D.在鍍件上電鍍鋅,鋅作陽極

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列敘述正確的是
A.合成氨生產(chǎn)中將NH3液化分離,可加快正反應速率,提高H2的轉化率
B.硫酸工業(yè)中,接觸室中熱交換器是利用SO3轉化為H2SO4時放出的熱量
C.氯堿工業(yè)采用離子交換膜法,可防止陽極室產(chǎn)生的Cl2進入陰極室
D.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,陰極的反應式為:Fe-2e→Fe2+

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