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.
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:
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
图1酸度对铟浸出率的影响 图2液固比对铟浸出率的影响
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:_______、_______。
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为:
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____________________、_______________。
(14分)I.草酸晶体的组成可用H2C2O4·x H2O表示,为了测定x值,进行如下实验:
(1) 称取Wg草酸晶体,配成100.00mL水溶液
(2) 取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amol·L—1的KMnO4溶液滴定至KMnO4不再褪色为止,所发生的反应为:
2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4= K2SO4 + 10CO2↑ + 2MnSO4 + 8H2O
试回答:
①在滴定过程中若用去amol·L—1的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为mol·L—1,由此可计算x的值是。
②若滴定终点读数时俯视,则计算的x值可能会(偏大、偏小、无影响)。
Ⅱ.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
提示:乙醇与浓硫酸在140℃时脱水生成乙醚,在170℃时脱水生成乙烯。
有关数据列表如下:
乙醇 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
|
状态 |
无色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
密度/g · cm-3 |
0.79 |
2.2 |
0.71 |
沸点/℃ |
78.5 |
132 |
34.6 |
熔点/℃ |
-130 |
9 |
-116 |
回答下列问题:
(1)装置D中发生主要反应的化学方程式为。
(2)装置B的作用,长玻璃管E的作用。
(3)在装置C中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体 (填正确选项前的字母)。
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(4) 反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是;将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层(填“上”、“下”)。
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用洗涤除去 (填正确选项前的字母) 。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 、 。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”),其原因是 。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品 |
溶液温度 |
中和热 |
|||
t1 |
t2 |
ΔH |
|||
① |
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.3 ℃ |
|
② |
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.5 ℃ |
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算完成上表。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: 。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始滤液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是 ;
(2)试剂Ⅰ的化学式为 ,①中发生反应的离子方程式为 ;
(3)试剂Ⅱ的化学式为 ,②中加入试剂Ⅱ的目的是 ;
(4)试剂Ⅲ的名称是 ,③中发生反应的离子方程式为 ;
(5)某同学称取提纯的产品0.775 9 g,溶解后定容在100 mL容量瓶中,每次取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL,该产品的纯度为 。(列式并计算结果)
铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
氢氧化物开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)加入氧化剂的目的是 。
(2)最适合作氧化剂X的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(3)加入的物质Y是 。
(4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的? (填“能”或“不能”)。若不能,试解释原因 。
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作? 。
(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是 。
利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量? 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1· ℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号 |
起始温度t1/ ℃ |
终止温度t2/ ℃ |
|
盐酸 |
氢氧化钠溶液 |
混合溶液 |
|
1 |
20.0 |
20.1 |
23.2 |
2 |
20.2 |
20.4 |
23.4 |
3 |
20.5 |
20.6 |
23.6 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
(6) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是 。