锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为 。
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作。
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是__________________,反应的离子方程式为 。
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是 。
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为________。
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为 。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌,碳生成CO)
锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,碱熔法生产锆的流程如下:
已知25℃时部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Zr(OH)4 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀时pH | 1.2 | 2.7 | 3.4 | 6.3 |
完全沉淀时pH | 2.4 | 3.2 | 5.2 | 9.7 |
(1)完成高温熔融时的主要反应方程式:ZrSiO4 + 4NaOH = Na2ZrO3 + +
(2)为了提高浸出率可采取的方法有 、 (列举两种)
(3)生成滤渣2的成分 (用化学式表示)
(4)用氨水将滤液2的pH调至 ≤pH< ,目的是 。
(5)往流程中滤渣1中加入盐酸溶液,过滤不溶物后,再将滤液在不断通入 气流同时蒸发结晶,可回收得到铁的氯化物FeCl3晶体。
石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:
(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,写出由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。
(3)步骤①为:搅拌、过滤,所得溶液IV中的三种阴离子是____________。
(4)由溶液IV生成沉淀V的反应的离子方程式为_____________,100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
(5)使用上面提纯得到的石墨电极电解NO可制得 NH4NO3酸性溶液,其工作原理如下图所示,① 试写出电解池阴极的电极反应式 。② 为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ,说明理由: 。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
已知:① 装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。
② Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4。
(1) 装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________。
(2) 要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 。
(3) 装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
(4) 检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 ___________________。
(5)为了研究干燥的Cl2与干燥SO2反应及进行程度。用如图所示装置收集满干燥的Cl2,再通入干燥SO2,集气瓶中立即产生无色液体SO2Cl2,充分反应后,将液体和剩余气体分离。继续用NaOH溶液吸收分离出的气体,用足量稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀是 ,由此可知反应后剩余气必然存在 气体,综合实验信息,请写出干燥的SO2与Cl2反应的化学方程式 。
雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl- 。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验:
已知:3NO3- + 8Al + 5OH- + 2H2O 3NH3 + 8AlO2-
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是
A.试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-
B.试样中一定不含Al3+
C.试样中可能存在Na+、Cl-
D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是
选项 | 现象或事实 | 解释 |
A. | 浓氨水可检验氯气管道泄漏 | 浓氨水与氯气发生复分解反应 |
B. | 漂白粉在空气中久置变质 | 漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 |
C. | 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 | K2CO3与HN4Cl反应生成氨气会降低肥效 |
D. | FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 | FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜 |