【題目】工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的工藝流程如下:(已知Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間)
(1)從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,其化學(xué)式為________。
(2)浸取過程中Fe2(SO4)3的作用是_______________,浸取時Fe2(SO4)3與ZnS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。
(3)除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右,該反應(yīng)的離子方程式為_______________________。該過程在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置,其目的是____________________________________。
(4)置換法除重金屬離子是Cd2+,所用物質(zhì)C為_________。
(5)硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為__________、__________、過濾、干燥。
【答案】S 做氧化劑 Fe2(SO4)3+ZnS=ZnSO4+2FeSO4+S↓ 4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+ 增大空氣與溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率 Zn(鋅) 60℃條件下蒸發(fā)濃縮 降溫結(jié)晶
【解析】
(1)閃鋅礦的主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì),加入稀硫酸和硫酸鐵后發(fā)生反應(yīng)ZnS+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4+S↓、CdS+Fe2(SO4)3=CdSO4+2FeSO4+S↓、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,故從濾渣A中獲得的一種淡黃色非金屬單質(zhì)為S;
(2)浸取時,金屬硫化物中硫元素的化合價為-2價,具有強還原性,硫酸鐵中Fe3+具有較強的氧化性,故硫酸鐵是氧化劑;硫化鋅與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸鋅、S,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒,浸取時Fe2(SO4)3與ZnS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnS+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4+S↓;
(3)濃縮結(jié)晶的母液含有飽和硫酸亞鐵溶液,亞鐵離子被氧化為FeOOH時,鐵元素化合價由+2價升為+3價,則空氣中氧氣是氧化劑,氧元素由0價降為-2價,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平,則該反應(yīng)為4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+;在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置,目的是增大空氣與溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率;
(4)根據(jù)置換反應(yīng)原理,應(yīng)選擇比Cd活潑的金屬,根據(jù)除雜原則,除去Cd2+的同時只能引入Zn2+,不能引入別的金屬陽離子,因此物質(zhì)C為鋅(Zn);
(5)讀表可知,0~100℃,硫酸鋅的溶解度先隨溫度升高而增大,后隨溫度升高而減小,或者60℃左右硫酸鋅的溶解度最大,因此從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為在60℃左右蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥,可以制備硫酸鋅晶體。
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【題目】實驗室配制250 mL 0.200 mol/L NaCl溶液,下列操作導(dǎo)致所配溶液濃度偏高的是( )
A.容量瓶洗凈后未干燥B.移液后燒杯未洗滌
C.定容時俯視讀數(shù)D.搖勻后液面低于刻度線再滴加水至刻度線
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【題目】已知磷酸分子()中的三個氫原子都可與重水分子(D2O)中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸(H3PO2)也可與D2O進行氫交換,但次磷酸鈉(NaH2PO2)卻不能與D2O發(fā)生氫交換。則下列說法正確的是
A.H3PO2在水溶液中發(fā)生電離:H3PO2H++H2PO2-、H2PO2-H++HPO22-
B.H3PO4屬于三元酸、H3PO2屬于二元酸
C.NaH2PO2屬于酸式鹽,其水溶液呈酸性
D.H3PO2具有較強的還原性,其結(jié)構(gòu)式為
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【題目】已知25℃、101 kPa時某些物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下:
名稱 | 化學(xué)式 | ΔH (kJ/mol) | 名稱 | 化學(xué)式 | ΔH (kJ/mol) |
石墨 | C(s) | 393.5 | 乙烷 | C2H6(g) | 1560 |
金剛石 | C(s) | 395.0 | 乙烯 | C2H4(g) | 1411 |
氫氣 | H2(g) | 285.8 | 乙炔 | C2H2(g) | 1300 |
一氧化碳 | CO(g) | 283.0 | 乙醇 | C2H5OH(l) | 1367 |
(1)相同質(zhì)量的上述八種物質(zhì),完全燃燒放熱最多的名稱是____。
(2)石墨與金剛石互為____。
a.同位素 b.同素異形體 c.同分異構(gòu)體 d.同系物
常溫常壓下,二者更穩(wěn)定的是___。(填中文名稱)
(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCO和C2H2的混合氣體在過量的氧氣中完全燃燒放出1096.6 kJ的熱,則燃燒產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量為___mol。
(4)估算在Ni作催化劑時,乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)的焓變。C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) ΔH=____。
(5)已知破壞下列化學(xué)鍵需要吸收的能量如下:
C-C | C=C | H-H |
347kJ/mol | 619kJ/mol | 436kJ/mol |
根據(jù)(4)的結(jié)論,估算C-H鍵的鍵能為____kJ/mol。
a.322.5 b.422.5 c.522.5 d.622.5
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【題目】二茂鐵是一種特殊的金屬有機化合物,可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等,熔點為173 ℃,在100 ℃時開始升華;沸點是249 ℃。實驗室制備二茂鐵的反應(yīng)原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O,其裝置如下圖所示。
實驗步驟為:
①在三頸燒瓶中加入25 g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60 mL無水乙醚,充分?jǐn)嚢,同時通氮氣約10 min;
②再從儀器a滴入5.5 mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(C5H6,密度為0.95 g·cm-3),攪拌;
③將6.5 g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑)配成的溶液25 mL裝入儀器a中,慢慢滴入三頸燒瓶中,45 min滴完,繼續(xù)攪拌45 min;
④再從儀器a加入25 mL無水乙醚攪拌;
⑤將三頸燒瓶中的液體轉(zhuǎn)入儀器X中,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液;
⑥蒸發(fā)橙黃色溶液,得二茂鐵粗產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)儀器a、X的名稱分別是_____________。
(2)步驟①中通入氮氣的原因是_____________(用化學(xué)方程式表示)。
(3)三頸燒瓶的適宜容積應(yīng)為_________(選編號)。
①100 mL ②250 mL ③500 mL
(4)步驟⑤用鹽酸洗滌的目的是_______________。
(5)步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純,操作裝置如圖二所示,其操作名稱為___________;該操作中棉花的作用是___________________。
(6)為了確認(rèn)得到的是二茂鐵,還需要進行的一項簡單實驗是__________。確定二茂鐵的結(jié)構(gòu)是下圖b而不是c,其測定的譜圖為_____________。
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【題目】主要用作選礦劑、偽裝涂料的顏料等。用鈷礦石含、CoO及少量、、等生產(chǎn)的流程如圖1:
下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH“沉淀完全”是指溶液中離子濃度低于
開始沉淀的pH | |||||
沉淀完全的pH |
寫出“浸取”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。
“浸取”步驟除外,鈷礦石中還能被還原的物質(zhì)有______。
加的目的是氧化,的用量過多會造成的不良后果是______。
“沉鈷”步驟向溶液加入溶液需要條件下進行,適宜的加熱方式為______。溫度控制在的原因為______。
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【題目】某化學(xué)興趣小組試?yán)面V鋁合金廢料(不含其它雜質(zhì))制備硫酸鋁晶體,其實驗流程如圖:
(1)在鎂鋁合金中加入NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_____,固體B的化學(xué)式_____。
(2)操作Ⅱ包含的實驗步驟有:_____、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。
(3)若初始時稱取的鎂鋁合金廢料的質(zhì)量為7.65 g,得到固體A的質(zhì)量為3.6 g,硫酸鋁晶體的質(zhì)量為49.95 g(假設(shè)每一步的轉(zhuǎn)化率均為100%)。計算所得硫酸鋁晶體的化學(xué)式為_____。( 在答題卷上寫出計算過程)
(4)另取7.65 g該鎂鋁合金廢料溶于400mL 3mol/L鹽酸后,滴入3mol/LNaOH溶液,使所得沉淀中的Al(OH)3完全溶解,則滴入NaOH溶液的體積最少為_____mL(在答題卷上寫出計算過程)。
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【題目】“天宮一號”使用鎳氫電池供電。鎳氫電池的負(fù)極材料為儲氫合金(用 MH表示,氫以單原子填入合金晶格),總反應(yīng)為 M+Ni(OH)2MH+NiOOH,下列說法正確的是( )
A. 電池充電時氫原子被氧化
B. 電池放電時正極為NiOOH
C. 電池充電時,與電源負(fù)極相連的電極反應(yīng)為MH+OH-+e-=M+H2O
D. 電池放電時,負(fù)極反應(yīng)為Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
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【題目】化合物H是一種高效除草劑,其合成路線流程圖如圖:
(1)B的分子式為__;
(2)E中含氧官能團名稱為___和___。
(3)A→B的反應(yīng)類型為___。
(4)寫出同時滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___。
①不能發(fā)生水解反應(yīng),能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。
(5)F的分子式為C15H7ClF3NO4,寫出F的結(jié)構(gòu)簡式:___。
(6)已知:—NH2與苯環(huán)相連時,易被氧化;—COOH與苯環(huán)相連時,再引入其他基團主要進入它的間位。請寫出以A和D為原料制備的合成路線流程圖___。
(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)
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