某科研小组设计出利用工业废酸(稀H2SO4)来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.34 |
9.7 |
Fe3+ |
1.48 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
请回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。(任写一点即可)
(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:
Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(3)物质A最好使用下列物质中的 。
A.KMnO4 B.空气 C.HNO3 D.NaClO
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。
(5)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是 。
(6)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4,写出该反应的离子方程式 。
已知反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)DH=akJ·mol-1
测得在不同温度下,该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ,若在500℃2L密闭容器中进行该反应,CO2起始量为4mol,5min后达到平衡状态,则v(CO)为 。
(2)若在700℃时该反应达到平衡,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有 (填序号,下同)。不能增大化学反应速率的有 。
A.缩小反应容器的体积
B.通入适量CO2
C.加入适量铁
D.升高温度到900℃
E.使用合适的催化剂
(3)下列图像符合该反应的是 (填序号)(图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量,T代表温度)。
用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:
已知:i.反应A中,2mol 电子发生转移,放出57.8kJ的热量。
ii.
①H2O的电子式是 。
②反应A的热化学方程式是 。
③断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差 kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键 (填“强”或“弱”)
下列物质中属于强电解质的是: ,属于弱电解质的是 。
a.BaSO4
b.NaHCO3
c.H2SO3
d.Cu
e.Fe(OH)3
写出c、e两物质的电离方程式 。
Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是 电池工作时,电子从Zn极流向 填(“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是 。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填代号)。
A.NaOH | B.Zn | C.Fe | D.NH3·H2O |
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液制取,则MnO2在 极产生。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 g。(MnO2的摩尔质量为:87g/mol)
回答下列问题。
(1)如右图,某温度(t℃)时水的图像如下,a点离子积KW=__________mol2·L-2;该温度下,pH=12的NaOH与pH=2的H2SO4等体积混合,溶液显_________性。
(2)25℃时,向0.1mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体,当固体溶解后,测得溶液pH__________,NH+4的物质的量浓度________。(填增大、减小或不变)
(3)体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合,若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),则该溶液显______(填“酸性”、“碱性”、“中性”),则混合前c(NaOH)___________C(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)常温时,Fe(OH)3的Ksp=1×10-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5mol·L-1),则溶液的pH最小为___________。
(5)用可溶性碳酸盐,可以浸取CaSO4固体,则溶液浸取过程中会发生反应:
CaSO4(s)+CO2-3(aq) CaCO3(s)+SO2-4(aq)。
已知298K时,KSP(CaCO3)=2.80×10-9, KSP(CaSO4)=4.90×10-5,则此温度下该反应的平衡常数K为_________(计算结果保留三位有效数字)。