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锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO...

锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4= ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。

I.ZnSO4溶液的制备与提纯:

有关资料:a.菱锌矿的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;b.Zn(OH)2与Al(OH)3相似,能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2

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(1)滤渣1的化学式为         ;②中使用的氧化剂最好是下列的      (填序号)。

A.Cl2        B.H2O2          C.KMnO4         D.浓HNO3

(2)滤渣2中主要成分的化学式为                    ;为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤        (选填①、②、③、⑤)。

(3)步骤④发生的离子反应方程式为                                      

II.BaS溶液的制备

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有关数据:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H1 = -1473.2 kJ•mol1

C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g)          △H2 = -110.5 kJ•mol1

Ba(s)+ S(s)=BaS(s)            △H3 = -460 kJ•mol1

(4)若煅烧还原的产物仅为BaS和CO,则其反应的热化学方程式为:

                                                          

Ⅲ.制取锌钡白

    (5)如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量,产生的后果是                           

 

(共16分) (1)(4分)SiO2 (2分)   B(2分) (2)(3分)Fe(OH)3、Cu(OH)2(2分)      ①(1分) (3)(4分)OH-+CO2= HCO3-(2分)、ZnO22-+ 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2↓ + 2HCO3-(2分) (4)(3分)BaSO4(s) + 4C(s) = BaS(s) + 4CO(g)  △H = +571.2 kJ•mol-1 (5)(2分)过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H2S气体污染空气(1分),而且锌钡白的产率会降低(1分) 【解析】 试题分析:(1)ZnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3都能溶于足量5mol/LH2SO4溶液,符合复分解反应发生的条件,生成ZnSO4、FeSO4、CuSO4、CO2气体、H2O,而SiO2则不溶于硫酸,则步骤①酸浸之后所得滤渣1的化学式为SiO2,滤液1的主要成分是ZnSO4、FeSO4、CuSO4、H2O;步骤②中用Cl2能氧化Fe2+,但会引入新的杂质(Clˉ、Cl2),且过量的氯气有毒,故A错误;H2O2能氧化Fe2+,还原产物是H2O,不会引入新杂质,且过量H2O2受热易分解为水和氧气,故B正确;KMnO4能氧化Fe2+,但是会引入新的杂质(K+、Mn2+、KMnO4),故C错误;浓HNO3能氧化Fe2+,还原产物是有毒的NO2,且能引入新的杂质(NO3ˉ、HNO3),故D错误;(2)步骤②氧化后所得溶液的主要成分是ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,都能与过量NaOH溶液反应,根据题意可知滤液2的主要成分是Na2ZnO2、NaOH,滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Cu(OH)2;步骤④中的CO2气体来自步骤①酸浸反应放出的气体,可以节能减排;(3)偏铝酸钠溶液通入过量CO2气体可以制氢氧化铝沉淀,由此推断步骤④发生的反应为Na2ZnO2、NaOH溶液分别与CO2气体的反应,NaOH+CO2=NaHCO3,Na2ZnO2+2H2O+2CO2=Zn(OH)2↓+2NaHCO3,则滤渣3为Zn(OH)2,滤液3的主要成分为NaHCO3;(4)根据盖斯定律,由②×4+③-①可以约去Ba(s)、S(s)、2O2(g),得到的热化学方程式为:BaSO4(s) + 4C(s) = BaS(s) + 4CO(g)  △H = +571.2 kJ•mol-1;(5)若步骤⑤为Zn(OH)2与过量硫酸的中和反应,所得溶液的主要成分为ZnSO4、H2SO4,ZnSO4、H2SO4溶液与BaS(s)混合时不仅可以制取锌钡白,而且过量的H2SO4与易与BaS(s)发生复分解反应,生成有毒的H2S气体,既导致空气污染,又减少锌钡白的产量。 考点:考查物质制备型工艺流程题,涉及关键环节所得成分分析、除杂试剂的选择、推断循环利用的物质、离子方程式的书写、热化学方程式的书写、实验方案的评价等热点。
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考点分析:
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甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:

 CH4(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO(g)+3H2(g)……Ⅰ   CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) ……Ⅱ。

(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室,在一定条件下发生反应I,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

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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℃时平衡常数的值为            。

(2)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,自发反应Ⅱ,生成甲醇。

③该反应的△H     0;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

④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。

实验编号

T(℃)

n(CO)/n(H2)

P(Mpa)

i

150

1/3

0.1

ii

 

 

5

iii

350

 

5

 

a.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

b.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,补画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明压强。

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满分5 manfen5.com是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成。

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请回答下列问题:

(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是                      

(2)B→C的反应类型是                ;E的结构简式是                  

(3)F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式                         

(4)下列关于G的说法正确的是     

a.能与溴单质反应                       b.能与金属钠反应

c.1molG最多能和3mol氢气反应          d.分子式是C9H7O3

(5)与D互为同分异构体且含酚羟基、属于酯类的有       

 

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同一短周期内主族元素最高价氧化物对应水化物相同浓度稀溶液的pH与原子半径的关系如图,下列说法正确的是

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A.原子序数:W>Z>X

B.气态氢化物的稳定性:N>R

C.Y和W形成共价化合物

D.X和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应

 

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下列实验操作正确且能达到预期目的的是

            实验目的                                                                操作

A         比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱            用金属钠分别与水和乙醇反应

B         欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键               滴入KMnO4酸性溶液,看紫红色是否褪去

C         确定磷、砷两元素非金属性的强弱                 测定同温同浓度的Na3PO4和Na3AsO4水溶液的pH

D         欲除去苯中混有的苯酚                                      向混合液中加入浓溴水,充分反应后,过滤

 

 

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若阿伏加德罗常数的数值为NA,则下列说法中正确的是

A.1.0L0.1 mol·L1Na2S溶液中含有的S2离子数小于0.1NA

B.1 molFe与过量的氯气反应,转移电子的数目为2 NA

C.2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA 

D.50mL18.4mol·L1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA

 

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