硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意图如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______________________ __。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
(3)针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是__________。
(4)根据下表数据,调节“滤液 2”的pH时,理论上可选用的最大区间为________________。
|
Mg(OH)2 |
Zn(OH)2 |
MgCO3 |
CaCO3 |
开始沉淀的pH |
10.4 |
6.4 |
- |
- |
沉淀完全的pH |
12.4 |
8.0 |
- |
- |
开始溶解的pH |
- |
10.5 |
- |
- |
Ksp |
5.6×10-12 |
- |
6.8×10-6 |
2.8×10-9 |
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________(选填序号)。
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于___________________。
白钨矿的主要成分是CaWO4 ,含有二氧化硅、氧化铁等杂质,工业生产钨流程如下:
(完全沉淀离子的pH值:SiO32-为8,WO42-为5)
(1)白钨矿反应前需要进行粉碎,其目的是_______________________。CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是_______________________________。
(2)滤渣A的主要成分是(写化学式)_____________,滤渣B的化学式是__________。
(3)调节pH可选用的试剂是:__________。
A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸
(4)母液中加入盐酸的离子方程式为________________________________________。
(5)白钨矿中CaWO4的质量分数为30%,576千克白钨矿理论上最多能生产钨_____kg。
某研究小组想探究炭与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
操作 |
现象 |
a.用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸,加热。 |
|
b.把小块烧红的木炭迅速放入热的浓硝酸中。 |
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮,上下反复跳动。 |
(1)热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①炭与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有 性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,该反应的化学方程式为 。
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2,设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,反应生成两种物质的量相等的正盐,写出反应的的离子方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
②通过实验探究,你认为上表操作b中助燃气体是什么,简述理由 。
软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于27℃时,MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+,相关反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣1”的主要成分是__________,“调pH至5~6”所加的试剂是_________(填“石灰水”或“稀硫酸”)。
(4)根据下表数据,选择“第2步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质A的化学式为________。
![]() Ksp ![]() 阳离子 |
CO32- |
F- |
OH- |
Ca2+ |
5.0×10-9 |
1.5×10-10 |
4.7×10-6 |
Mg2+ |
3.8×10-6 |
7.4×10-11 |
5.6×10-12 |
Mn2+ |
2.2×10-11 |
5.3×10-3 |
2.1×10-13 |
Zn2+ |
1.2×10-10 |
3.0×10-2 |
6.9×10-17 |
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是________。
某小组进行铝热反应实验,装置如图所示。
(1)铝热反应原理 (写化学方程式),试剂A为 (写化学式)。
(2)对坩埚内的黑色固体物质的组成,小组进行了如下探究
假设I:该黑色物质为铁
假设Ⅱ:该黑色物质为铁与氧化铁的混合物
【设计方案并实验】
实 验 步 骤 |
现 象 |
结 论 |
①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸 |
固体全部溶解,有气泡产生 |
假设I成立, 假设Ⅱ不成立 |
②滴入几滴0.01mol/LKSCN溶液 |
溶液不变色 |
【交流评价】
你认为上述结论是否合理? ,理由是 。
(3)取上述实验所得溶液,滴入适量氯水溶液变红色。
①此时涉及的氧化还原反应的离子反应方程式为 。
②利用反应体系中存在的平衡:Fe3++3SCN—Fe(SCN)3,小组再将滴入适量氯水的溶液平均分成两份,分别置于两支试管中并编号l、2,进行如下表所示的探究。该实验中,小组主要探究的问题是 ;应重点观察的现象是 ;预计得出的结论是 。
实验编号 |
实验步骤 |
1 |
①滴加饱和FeCl3溶液4滴,充分振荡 |
②滴加几滴NaOH溶液 |
|
2 |
①滴加4滴1mol/LKSCN溶液 |
②滴加几滴NaOH溶液 |
硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)△H>0
(ⅱ)Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(ⅲ)Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、7.04
(1)步骤Ⅰ中FeCl3溶液与PbS反应生成PbCl2和S的离子方程式为 ,步骤Ⅰ中另一个反应是H2O2与FeCl2、盐酸反应生成FeCl3,实现FeCl3的重复利用,其离子方程式为 ,加入盐酸的另一个目的是为了控制pH在0.5~1.0,原因是 。
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因 。
(3)写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式 。
(4)滤液3是 。
(5)铅蓄电池的电解液是稀硫酸(22%~28%),充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,铅蓄电池充电时阴极的电极反应式为 。