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现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试...

现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题.

⑴火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。主要反应为:

2ZnS +3O26ec8aac122bd4f6e2ZnO+2SO2; 鼓风炉中:2C +O26ec8aac122bd4f6e2CO  ZnO+CO6ec8aac122bd4f6eZn + CO2

从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①当酸度为196时,其物质的量浓度为           

②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:______________

⑵湿法炼锌的主要工艺流程为:

6ec8aac122bd4f6e

①从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气                 

②除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式                                          

③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式___________________________________

 

(15分)⑴①2 mol·L-1(3分)② 180(2分)  6∶1(2分) ⑵①将烟道气净化,用于生产硫酸等(2分)②2Fe2+ +H2O2 +2H+ = 2Fe3+ +2H2O(2分)    ③Cd2+ + 2OH-=Cd(OH)2↓(2分),Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O[或Zn2++4OH-= Zn(OH)42-](2分) 【解析】⑴①根据酸度的定义可知“酸度为196”表示每升硫酸中含196gH2SO4,故其物质的量浓度为2 mol·L-1。⑵①根据闪锌矿焙烧的化学方程式可知烟气中含有大量的SO2气体,如果直接排出会污染环境,因此宜将烟道气净化后用于生产硫酸。
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考点分析:
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甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:

CH4(g)+H2O(g)6ec8aac122bd4f6e CO(g)+3H2(g)……Ⅰ。CH4的转化率与温度、压强的关系如上图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为       

②图中的P1     P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为      

③该反应的△H     0(填“<”、“>”或“=”)。

⑵在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)6ec8aac122bd4f6eCH3OH(g);△H<0……Ⅱ。

④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是     

   A.升高温度                          B.将CH3OH(g)从体系中分离

    C.充入He,使体系总压强增大         D.再充入1mol CO和3mol H2

⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

说明: 6ec8aac122bd4f6e 说明: 6ec8aac122bd4f6e

   A.则上表中剩余的实验条件数据:a=________、b=_______。

   B.根据反应Ⅱ的特点,右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强Px=_________MPa。

 

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某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:

   乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:

⑴向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为________________________________。

⑵向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:

____ MnO4 + ____ H2C2O4 + _____ H+ = _____ Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O

⑶将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):

说明: 6ec8aac122bd4f6e

实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:

上述装置中,D的作用是__________________。乙二酸分解的化学方程式为______________________。

⑷该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是___________________________________(用文字简单表述)。

⑸以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________(用离子符号表示);

 

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A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体,且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   请回答下列问题:

⑴D的化学式为          

⑵反应③的离子方程式为                      

⑶Y和E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为                          

⑷0.1 mol·L-1的X溶液和0.1 mol·L-1的Y溶液等体积混合,溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是_______________________________________(用离子方程式说明)。

⑸常温下0.1 mol·L-1的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,下列叙述正确的是(    )

   A.该溶液的pH=11

   B.该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1 mol·L-1

   C.该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10-22

   D.pH=3的盐酸溶液V1 L与该0.1 mol·L-1的Y溶液V2 L混合,若混合溶液pH=7,则:V1>V2

   E.将以上溶液加水稀释100倍后,pH为9

 

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下列各表述与示意图一致的是                                              (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.图①表示向含Mg2、Al3、NH4的盐溶液中滴加NaOH溶液时,沉淀的量与NaOH的体积的关系图。则三种离子的物质的量之比为:n(Mg2):n(Al3):n( NH4)=2:3:2

B.图①中使用的NaOH的浓度为2 mol·L-1

C.图②中曲线表示某反应过程的能量变化。若使用催化剂,B点会降低

D.图②中物质A反应生成物质C,△H>0

 

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E是非金属性最强的元素,M是E的气态氢化物,在固定体积的密闭容器中,气体M存在如下关系:

xM(g)6ec8aac122bd4f6eMx (g),反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下列说法正确的是        (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   A.该反应的化学方程式是2HF6ec8aac122bd4f6e(HF)2

   B.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3

   C.t1时刻,保持温度不变,再充入1molM,重新达到平衡时,6ec8aac122bd4f6e将增大

   D.M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低

 

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