MnO2和锌是制造干电池的主要原料。某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的主要成份为:
软锰矿:MnO2含量≥65% Al2O3含量为4%
闪锌矿:ZnS含量≥80% FeS、 CuS、 CdS含量各为2%
电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出。
电解锌的传统生产工艺为:闪锌矿高温氧化脱硫再用热还原法还原得粗锌:
2ZnS+O22ZnO+2SO2 2C+O2
2CO ZnO+CO
Zn(g)+CO2
将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸,再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。
现在生产MnO2和锌的新工艺主要是通过电解获得MnO2和锌,副产品是硫、金属铜和镉。简化流程杠图如下:
试回答下列问题:
(1)Zn的原子序数为30,它在元素周期表中的位置是 ;软锰矿、闪锌矿粉未与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化-还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,据此写出MnO2在酸性溶液中分别FeS发生氧化-还原反应的化学方程式 ;软锰矿中Al2O3溶于硫酸的离子方程式 ;由滤渣甲回收硫黄的实验方法是 ;
(2)用离子方程式表示浸出液A与适量Zn粉作用得到滤液B与滤渣乙的过程 ______________________________________________________________________。
(3)滤渣丙的化学成分是 ;
(4)用铁和铂电极电解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2,电解时,铁做 极,铁极发生的电极反应为 。
I.炒过菜的铁锅未及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:
(1)铁锅的锈蚀是腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
(2)写出铁锅腐蚀正极的电极反应式:。
II.(1)某同学运用所学知识,自选材料设计实验,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。
请你在方框内画出能够实现这一反应的装置图。
(2)某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时,看到碳棒上有气泡产生,但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因:。
用Na2CO3固体配制1mol/L的Na2CO3溶液100mL。
(1)供选用的仪器有:①玻璃棒;②胶头滴管;③酒精灯;④100mL容量瓶;⑤250mL量筒;⑥天平;⑦50mL烧杯;应选用的仪器(填编号)。
(2)应称取Na2CO3的质量为g;若称量时砝码和物品放反了,则实际称量的Na2CO3的质量为g 。
(3)下列操作,会引起所配溶液浓度偏高的是()
A.称取的Na2CO3固体中有杂质 |
B.溶解Na2CO3固体时,因搅拌剧烈使烧杯中的溶液溅出少量 |
C.没有洗涤烧杯及玻璃棒 |
D.定容时发现液面高于刻度线,用胶头滴管吸出多余的溶剂 |
E、定容时仰视刻度线
F、定容时俯视刻度线
G、定容摇匀后,发现液面低于刻度线,再加至刻度线
(4)取所配Na2CO3溶液20ml,向其中滴加足量的稀盐酸,可得到标况下的气体L,将得到的气体全部通入足量的澄清石灰水,充分反应后,将沉淀过滤,洗涤,干燥,最后可得固体g。
现有失去标签的CaCl2、AgNO3、HCl、和Na2CO3四瓶溶液。为了确定四种溶液的成分,将它们编号为A、B、C、D后进行化学实验。实验记录如下:
实验顺序 |
实验内容 |
实验现象 |
① |
A + B |
无明显现象 |
② |
B + D |
有无色无味气体放出 |
③ |
C + B |
有白色沉淀生成 |
④ |
A + D |
有白色沉淀生成 |
根据上述实验完成下列各小题:
(1)A、B、C、D四瓶溶液分别是(用化学式表示所含溶质)
ABCD
(2)写出B与D反应的离子方程式
写出B与C反应的离子方程式
已知A是生产生活中用量最大的金属,B为淡黄色粉末。在常温下C为无色液体,E、G、H、I、J为气体,其中H为黄绿色,其它为无色。J能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(图中部分产物已略去)。
请填写下列空白
(1)写出化学式:D,K。
(2)写出②的离子方程式。
(3)反应④不属于下列何种反应类型(填字母序号)。
A.化合反应 B.氧化还原反应 C.离子反应 D.置换反应
(4)若要确定③反应后所得溶液中含有M物质,所选试剂为(填序号)。
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN
C.浓氨水D.酸性高锰酸钾溶液
(5)将F加入到M的溶液里并露置在空气中,可以观察到整个过程的现象是:
。
(6)常温下,H与过量的J反应产生浓厚的白烟,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出该反应的化学方程式。
FeCl3是一种用途比较广泛的盐。
(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成。刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,生成CuCl2和FeCl2。请写出反应的离子方程式。
(2)FeCl3在天然水中可生成氢氧化铁胶体,其沉降水中悬浮物的速度高于铝盐(如硫酸铝等),是城市污水及工业废水处理的高效絮凝剂。实验室制取氢氧化铁胶体的方法是(填字母序号)。
A.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,生成棕黄色液体即可。 |
B.在FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液 |
C.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色液体 |
D.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色沉淀 |
证明此胶体已经制成的最简单方法为。
(3)FeCl3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,化学方程式如下:2FeCl3+ 2KI = 2FeCl2+ I2+2KI,在上式上用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。向反应后的溶液中加入CCl4溶液,振荡、静置后会发现下层液体的颜色为色,再将混合液倒入(填仪器名称)中,将两层液体分离。