【題目】高純活性氧化鋅可用于光催化、光電極、彩色顯影等領(lǐng)域。以工業(yè)級(jí)氧化鋅(Fe2、Mn2、Cu2、Ni2、Cd2)為原料,用硫酸浸出法生產(chǎn)高純活性氧化鋅的工藝流程如下:

已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038

回答下列問(wèn)題:

(1)浸出時(shí),為了提高浸出效率可采用的措施有(寫兩種):___________;___________。

(2)氧化時(shí),加入KMnO4溶液是為了除去浸出液中的Fe2Mn2(溶液中Mn全部轉(zhuǎn)化為MnO2),請(qǐng)配平下列除去Fe2的離子方程式:MnO+Fe2 ===MnO2↓+Fe(OH)3↓+H ____________

(3)加入鋅粉的目的是_______________________________________________________。

(4)已知H2SO4浸出液中,c(Fe2)=5.04 mg·L1、c(Mn2)=1.65 mg·L1,加入KMnO4溶液反應(yīng)一段時(shí)間后,溶液中c(Fe3)=0.56 mg·L1,若溶液pH=3,則此時(shí)Fe3__________(不能”)生成沉淀。

(5) 已知:常溫下,①Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11;H2R及其鈉鹽的溶液中,H2R、HR、R2-分別在三者中所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。

①比較H2R ,HR,H2CO3三者的酸性強(qiáng)弱_________________________________

NaHR溶液中存在= _______________________

【答案】將工業(yè)級(jí)氧化鋅粉碎、攪拌, 增大硫酸濃度,提高浸出溫度等 1 3 7 H2O 1 3 5 調(diào)節(jié)溶液pH,除去溶液中的Cu2、Ni2、Cd2 不能 H2R >HR>H2CO3 10-3

【解析】

1)增大接觸可以提高浸出效率,如攪拌、將氧化鋅粉碎等;

2Mn元素化合價(jià)由MnO4-+7價(jià)降低為MnO2+4價(jià),共降低3價(jià),Fe元素化合價(jià)由Fe2++2價(jià)升高為FeOH3+3價(jià),共升高1價(jià),化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為3,則MnO4-的系數(shù)為1,Fe3+的系數(shù)為3,由原子守恒可知缺項(xiàng)為水,再結(jié)合原子守恒、電荷守恒配平;

3)調(diào)節(jié)溶液pH,除去溶液中Cu2+Ni2+、Cd2+等;

4)溶液中cFe3+=0.56mgL-1,物質(zhì)的量濃度為10-5mol/L,溶液pH=3,則溶液中cOH-=10-11mol/L,計(jì)算濃度積Qc,與溶度積Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38比較判斷;

5)根據(jù)電離常數(shù)比較酸性強(qiáng)弱;

1)攪拌、將氧化鋅粉碎等可以增大反應(yīng)物的接觸面積,可以提高浸出效率,故答案為:攪拌、將氧化鋅粉碎;

2Mn元素化合價(jià)由MnO4-+7價(jià)降低為MnO2+4價(jià),共降低3價(jià),Fe元素化合價(jià)由Fe2++2價(jià)升高為FeOH3+3價(jià),共升高1價(jià),化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為3,則MnO4-的系數(shù)為1,Fe3+的系數(shù)為3,由原子守恒可知缺項(xiàng)為水,再結(jié)合原子守恒、電荷守恒配平:MnO4-+3Fe2++7H2OMnO2+3FeOH3+5H+

故答案為:1;37H2O;13;5;

3)加入鋅粉的目的是:調(diào)節(jié)溶液pH,除去溶液中Cu2+、Ni2+Cd2+等;

4)溶液中cFe3+=0.56mgL-1,則其物質(zhì)的量濃度為10-5mol/L,溶液pH=3,則溶液中cOH-=10-11mol/L,10-5×(10-113=1×10-38<Ksp[FeOH3]=4.0×10-38,此時(shí)Fe3+ 不能發(fā)生沉淀;

5)①由圖像可知,當(dāng)溶液pH=1.3時(shí),cH2R=cHR-),則Ka1==10-1.3,溶液的pH=4.3時(shí),cR2-=cHR-),則Ka2==10-4.3,且Ka1(H2CO3)4.3×10-7,Ka2(H2CO3)5.6×10-11,根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,H2R的電離常數(shù)Ka2大于H2CO3Ka1,即酸性:H2R HRH2CO3;

②NaHR溶液中存在=10-3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是( )

A. O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)

B. 溶液中OH向電極a移動(dòng)

C. 反應(yīng)消耗的NH3O2的物質(zhì)的量之比為4∶5

D. 負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH36e6OH===N26H2O

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【題目】Ⅰ.把在空氣中久置的鋁片 5.4g 投入盛有 500mL0.5molL-1 鹽酸溶液的燒杯中該鋁片與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間可用如圖所示的坐標(biāo)曲線來(lái)表示,回答下列問(wèn)題:

1)曲線由 0a 段不產(chǎn)生氫氣的原因______, 用離子方程式表示為______;

2)曲線由 bc 段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因______

3)向溶液中加入下列物質(zhì),能加快上述化學(xué)反應(yīng)速率的是______。

A 蒸餾水 B 改用鋁粉 C 飽和氯化鈉溶液 D 濃鹽酸 E 少量硫酸銅溶液.

Ⅱ.在 2 L 密閉容器中,800 ℃時(shí)反應(yīng) 2NOO22NO2 體系中,nNO)隨時(shí)間的變化如下表:

時(shí)間(s

0

1

2

3

4

5

nNO)/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

4)如圖表示各物質(zhì)濃度的變化曲線,B 點(diǎn)處,v(正)_______v(逆),(用“大于”“小于”或“等于”填空)。

5)能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

a 容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 b vNO)=2vO2

c 容器內(nèi)的密度保持不變 d 2vNO2)=vO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬離子,研究小組設(shè)計(jì)了下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理,以回收金屬,保護(hù)環(huán)境。

請(qǐng)回答:

(1)步驟①②④用到的主要玻璃儀器是___________________。

(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________。

(3) 設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證步驟①中所加硫酸溶液己經(jīng)過(guò)量____________________。

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【題目】三聚氰胺含氮量較高,但對(duì)人體有害。一些不法乳制品企業(yè)為了提高乳制品中蛋白質(zhì)含量,向乳制品中添加三聚氰胺,使兒童患腎結(jié)石。下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)測(cè)定三聚氰胺的分子式。

已知三聚氰胺的相對(duì)分子質(zhì)量為126。取1.26 g三聚氰胺樣品,放在純氧中充分燃燒,生成CO2、H2O、N2,實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置B增重0.54 g,C增重1.32 g,排入F中水的體積為672 mL(可按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算)。

(1)E裝置的作用是________________________。

(2)需要加熱的裝置是____________(填字母)。

(3)裝置D的作用是_________________________。

(4)F處讀數(shù)時(shí)應(yīng)該注意:_________________、__________________。

(5)三聚氰胺的分子式為_(kāi)__________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一定溫度下的定容密閉容器中,下列情況表明反應(yīng)A(s)2B(g)C(g)+D(g) 已達(dá)到反應(yīng)限度的是

A. 混合氣體的密度保持不變B. 1mol C生成的同時(shí)有1mol D生成

C. 混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變D. 1 mol A生成的同時(shí)有1mol C消耗

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是

A. 圖甲表示分別用NaOH溶液滴定等濃度等體積的鹽酸和醋酸溶液反應(yīng)變化曲線,指示劑都可用酚酞

B. 圖乙表示分別用等濃度AgNO3溶液滴定等濃度等體積的NaCl、NaBrNaI溶液反應(yīng)變化曲線(X-表示Cl-、Br-、I-),則cI(溶度積常數(shù):Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl))

C. 圖丙表示一定溫度下,水溶液中HOH的濃度變化曲線,b→a可能是加CuCl2溶液導(dǎo)致的

D. 圖丁表示其他條件不變時(shí),可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0 , C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,用0.10 mol·L1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.10 mol·L1 CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲線如下圖。下列說(shuō)法正確的是

A. 點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO)<c(CN)

B. 點(diǎn)③和點(diǎn)④所示溶液中:c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H)

C. 點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO)-c(CN)=c(HCN)-c(CH3COOH)

D. 點(diǎn)②和點(diǎn)③所示溶液中都有:c(CH3COO)+c(OH)=c(CH3COOH)+c(H)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】能源與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān),化學(xué)反應(yīng)在人類利用能源的歷史過(guò)程中充當(dāng)重要的角色;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)科學(xué)家最近研制出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光,使海水分解。太陽(yáng)光分解海水時(shí),光能轉(zhuǎn)化為________能,水分解時(shí)斷裂的化學(xué)鍵是________(填離子鍵共價(jià)鍵

(2)氫能是一種具有發(fā)展前景的理想清潔能源,氫氣燃燒時(shí)放出大量的熱。若斷開(kāi)1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ,斷開(kāi)1mol氧氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1mol水中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ,則下列關(guān)系正確的是____________

AQ1Q2Q3 B2Q1Q22Q3

C2Q1Q22Q3 DQ1Q2Q3

(3)下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是________

A.Fe+2FeCl3=3FeCl2 B.SO3+H2O=H2SO4

C.C+H2OCO+H2 D.Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O

4)美國(guó)NASA曾開(kāi)發(fā)一種鐵·空氣電池,其原理如圖所示,電池反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

①電極a為原電池的________(填正極負(fù)極),該極的電極反應(yīng)式為______________________;電極b上發(fā)生________反應(yīng)(填氧化還原)。

②原電池工作一段時(shí)間后,若消耗鐵22.4g,則電路中通過(guò)的電子數(shù)為________。

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