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锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,工业上可通过控...

锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,工业上可通过控制条件逐一除去杂质以制备超细活性氧化锌,其工艺流程如下:

(1)滤渣1的成分为___________

(2)在S2O82-的结构式中只含有一根“O一O”非极性键,则S的化合价为___________;工业上常用惰性电极电解(NH4)2SO4生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),阳极电极反应式为__________________。净化1是为了将Mn2+转化为MnO2而除去,写出该反应的离子方程式:______________________

(3)净化3的目的_________________________________

(4)碳化回收溶液的主要成分为___________,该物质循环使用的目的___________________

(5)碳化在50℃进行,“前驱体”的化学式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,写出碳化过程生成“前驱体”的化学方程式:__________________________________________________

 

二氧化硅(或SiO2) +6 2SO42- -2e-=S2O82- Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H+ 除去溶液中的Cd2+ (NH4)2SO4 可用于制备(NH4)2S2O8(过二硫酸铵) 3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑ 【解析】 硫酸与锌浮渣中酸性氧化物不能反应,而与金属氧化物及比较活泼的金属反应,SiO2不能反应,以滤渣1形式存在;向含锌废水(主要含 Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+)加入(NH4)2S2O8将 Mn2+转化为MnO2除去,滤渣2为二氧化锰;向净化2溶液中加入H2O2,可以将+2价的Fe氧化为+3价的Fe,形成FeOOH沉淀;在向净化3的溶液中加入锌还原Cd2+生成单质铬,过滤得到滤渣3为铬,然后向滤液中加入碳酸氢铵碳化在 50℃进行得到[ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O],碳化时所用 NH4HCO3 的实际用量为理论用量的 1.1 倍,这样可以使 Zn2+充分沉淀,且较高温度下碳酸氢铵分解会损失,据此分析。 (1)锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2等物质,加入稀硫酸,Zn、ZnO与硫酸反应变为Zn2+进入溶液,而SiO2是酸性氧化物,不能与硫酸反应,所以滤渣1主要成分是二氧化硅; (2)在S2O82-的结构式中只含有一根“O一O”非极性键,则S与S原子之间存在一个—O—O—,S原子与四个O原子形成共价键,每个S原子形成两个S=O双键,两个S-O单键。由于吸引电子的能力O>S,所以S元素的化合价为+6价;用惰性电极电解(NH4)2SO4生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),SO42-在阳极上失去电子,变为S2O82-,阳极电极反应式为:2SO42- -2e-=S2O82-;净化1的溶液中含有Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cd2+,向净化1溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,(NH4)2S2O8将Mn2+氧化转化为MnO2形成滤渣2而过滤除去,S2O82-则获得电子变为SO42-进入溶液,该反应的离子方程式为Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42- +4H+; (3)净化2的目的是加入H2O2将溶液中的Fe2+氧化为+3价的铁,与溶液中的OH-结合形成FeOOH沉淀除去,向净化3溶液中加入Zn粉,Zn+Cd2+=Zn2++Cd,然后过滤,可以将过量的Zn及置换出的Cd单质过滤除去,所以滤渣3成分为Zn、Cd; (4)净化3以后的滤液中含有Zn2+,向该溶液中加入碳酸氢铵碳化,得到硫酸铵和二氧化碳及“前躯体”,其化学式为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,反应方程式是3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑,形成沉淀后过滤,得到的滤液中主要溶质是(NH4)2SO4,该物质含有N元素,可直接用作氮肥,也可以用于循环使用制备(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。
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超顺磁性的Fe3O4粒子(粒子平均直径为25nm)在医疗上有重要作用,实验室制备方法如下:在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4。实验装置如图:

请回答下列问题:

(1)恒压滴液漏斗的优点是______________________

(2)N2的目的是___________,反应温度应控制在50℃,加热方法为___________

(3)制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为______________________

(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,用无水乙醇洗涤的优点是___________;为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,实验操作:_______________。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,需要的化学试剂为___________(填代号)

A.KSCN溶液  B.HCl溶液  C.H2O2溶液  D.K3[Fe(CN)6]溶液

(5)实验制得的超顺磁性的Fe3O4粒子中含有少量的Fe(OH)3,为测得Fe3O4的含量,称取mg试样,放在小烧杯中用足量稀硫酸溶解后定容于100mL容量瓶中,准确量取其中的20.00mL溶液置于锥形瓶中,然后用cmol/L的KMnO4溶液进行滴定,当______________________停止滴定,然后重复二次滴定,平均消耗KMnO4溶液ⅴmL,该样品的纯度为___________。(已知MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)

 

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(化学——选修5:有机化学基础)

利用莤烯(A)为原料可制得杀虫剂菊酯(H),其合成路线可表示如下:


已知:R1CHO+R2CH2CHO

1)化合物B中的含氧官能团名称为___________

2A→B的反应类型为____________

3A的分子式为___________

4)写出一分子的F通过酯化反应生成环酯的结构简式____________

5)写出GH反应的化学方程式______________

6)写出满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式__________

①能与FeCl3溶液发生显色反应;②分子中有4种不同化学环境的氢。

7)写出以CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)______

 

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铜矿( CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄钢矿的过程中,其中一步反应是:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2。回答下列问题。

(1)Cu+价电子的电子排布图为___________Cu2OCu2S比较,熔点较高的是___________,原因为______________________

(2)SO2SO3的键角相比,键角更小的是___________。某种硫的氧化物冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构片段如图1所示。此固态物质中S原子的杂化轨道类型是___________;该物质的化学式为___________

(3)离子化合物CaC2的晶体结构如图2所示。写出该物质的电子式___________。从钙离子看该晶体属于___________堆积,一个晶胞含有的π键平均有___________个。

(4)根据图3可知,与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有___________个,其距离为___________cm(列出计算式即可)

 

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随着科技的进步,合理利用资源保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2PbI2HI为原料合成,回答下列问题:

(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)   △H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:

则该反应的△H=___________kJ·mol1

(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为:CO(g)+2H2(g)CH3 OH(g) H<O

在一定条件下,将1 mol CO2molH2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH2OH的体积分数(CH3OH)变化趋势如图所示:

平衡时,MCH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为___________

某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是______________________

(3)合成甲醇所需的氢气,工业上常从一种合成气(主要成分为CO2H2)中分离。H2提纯过程示意图如下:

吸收池中发生反应的离子方程式是___________

用电极反应式和离子方程式表示K2CO3溶液的再生原理___________

(4)分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示:

反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)△H=___________0(填“大于”或“小于”)

将二氧化硫通入碘水中会发生反应:SO2+I2+2H2O=3H++HSO4+2II2+II3,图2中曲线b代表的微粒是___________(填微粒符号),由图2可知,要提高碘的还原率,除控制温度外,还可以采取的措施是___________

 

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一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:

已知:“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4C1-==2[CuCl2]-+S

回答下列问题:

(1)铁红的化学式为__________________

(2)“反应Ⅱ”的还原剂是_______________(填化学式);

(3)“反应III”的离子方程式为____________________________________

(4)辉铜矿的主要成分是Cu2S,可由黄铜矿(主要成分CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化如下如图 所示。转化时正极的电极反应式为___________________

(5)从辉铜矿中浸取铜元素,可用FeCl3作浸取剂。

①反应Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol CuCl2,反应中转移电子的数目为______;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是__________

②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素的浸取率的变化如图,其原因是_______________

(6)CuCl悬浊液中加入Na2S,发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl(aq),该反应的平衡常数K __________________[已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6 Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。

 

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