(16分)工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,還含有少量FeO、CuO等氧化物雜質(zhì))制取金屬鋅的流程如圖所示。

(1)提高酸浸效率的措施為_(kāi)________________________________(任答一條即可);酸浸時(shí)H+與難溶固體ZnFe2O4反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________。

(2)凈化Ⅰ中H2O2參與反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________;X可選擇的試劑為_(kāi)_____(寫(xiě)化學(xué)式)。凈化Ⅱ中Y為_(kāi)____________(寫(xiě)化學(xué)式)。

(3)電解法制備鋅的裝置如圖甲所示:

則電解槽中盛有的電解質(zhì)溶液為_(kāi)_____(填字母)。

a.ZnCl2溶液 b.Zn(NO3)2溶液 c.ZnSO4溶液

根據(jù)圖甲中的數(shù)據(jù),可求得電解過(guò)程中電流的有效利用率為_(kāi)________。

(4)使用含有[Zn(OH)4]2-的強(qiáng)堿性電鍍液進(jìn)行鍍鋅防腐蝕,可得到細(xì)致的光滑鍍層,電鍍時(shí)陰極電極反應(yīng)式_____________________。以鋅為負(fù)極,采用犧牲陽(yáng)極法防止鐵閘的腐蝕,圖乙中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在_____處(填字母)。

(1)增大硫酸的濃度(2分,合理即給分)(或升高溫度,或減小鋅焙砂顆粒大小,或空氣攪拌等)

ZnFe2O4+8H+=Zn2+ +2Fe3+ +4H2O(2分) (2)H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O(2分) ZnO(2分,合 理即給分) Cu(1分)(3)c(2分) 75%(2分)(4)[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-(2分) C(1分)

【解析】

試題分析:(1)提高酸浸效率就是加快反應(yīng)速率,措施有增大硫酸的濃度、升高溫度、減小鋅焙砂顆粒大小等。H+與難溶固體ZnFe2O4反應(yīng)的離子方程式為:ZnFe2O4+8H+=Zn2+ +2Fe3+ +4H2O。(2)由于有FeO、CuO等氧化物雜質(zhì),所以酸浸后溶液中有Fe2+、 Cu2+,根據(jù)流程鐵以Fe(OH)3的形式沉淀,故Fe2+要被氧化,H2O2做氧化劑,反應(yīng)的離子方程式為:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,溶液顯酸性Fe3+不能轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3,故加入X來(lái)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,為了不引入新的雜質(zhì)最好加入ZnO或Zn(OH)2,凈化Ⅰ后溶液中還有Cu2+雜質(zhì),加入Zn可以置換出Cu,故Y是Cu。(3)根據(jù)產(chǎn)生的H2、O2知道是溶液中的H+、OH-先放電,根據(jù)離子的放電順序知道電解質(zhì)溶液應(yīng)該為ZnSO4溶液 ;根據(jù)4OH——4e—═ O2 ↑+ 2H2O,生成2mol的O2失去的電子為8mol,又根據(jù):2H+ + 2e—═H2 ↑ ,生成1mol的H2 得到的電子為2mol,實(shí)際用于生成Zn的電子為8-2=6mol,故利用率為75% 。(4)用[Zn(OH)4]2-的強(qiáng)堿性電鍍液進(jìn)行鍍鋅,知道Zn元素由+2價(jià)變?yōu)?價(jià),發(fā)生還原反應(yīng),故在陰極上反應(yīng),電極反應(yīng)為:[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,用Zn來(lái)保護(hù)鐵,根據(jù)圖示,安裝在鐵腐蝕最嚴(yán)重的地方效果最好,所以安在C區(qū)。

考點(diǎn):化工流程題的額解題思維、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、電解池的工作原理、電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)和金屬的防護(hù)。

考點(diǎn)分析: 考點(diǎn)1:離子方程式 考點(diǎn)2:電解池 考點(diǎn)3:物質(zhì)的制備 試題屬性
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(15分)3名同學(xué)在用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)生成的氣體有刺激性氣味,針對(duì)這一“異,F(xiàn)象”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究及分析。

(1)甲用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)上述生成的氣體,觀察到試紙變藍(lán),據(jù)此判斷氧氣中混有Cl2。用離子方程式解釋甲判斷試紙變藍(lán)的原因 。

(2)乙認(rèn)為上述現(xiàn)象只能說(shuō)明混合氣體具有 性,實(shí)驗(yàn)中使試紙變藍(lán)的氣體單質(zhì)還可能是 。為了進(jìn)一步驗(yàn)證甲的推測(cè),乙補(bǔ)充了一個(gè)實(shí)驗(yàn):將上述生成的氣體冷卻后通入盛有 溶液的洗氣瓶中,若現(xiàn)象為 ,則甲的推測(cè)合理 。

(3)丙查閱文獻(xiàn)獲知,這種方法制取氧氣的過(guò)程中確有Cl2產(chǎn)生,并且查到了以下反應(yīng)歷程:

①2KClO3 + 2MnO2 → 2KMnO4 + Cl2 + O2↑

② 反應(yīng)②

③K2MnO4 + Cl2 → 2KCl + MnO2 + O2↑

總反應(yīng) 2KClO3→2KCl + 3O2↑

丙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過(guò)觀察MnO4-的特征顏色來(lái)驗(yàn)證反應(yīng)歷程中①的發(fā)生,具體實(shí)驗(yàn)操作為:將一定量的KClO3 和MnO2混合于試管中,加熱, 。寫(xiě)出歷程中反應(yīng)②的化學(xué)方程式 。

(4)另?yè)?jù)文獻(xiàn)記載:此法制取的氧氣中除了含有Cl2,還混有化合物ClO2。ClO2具有強(qiáng)氧化性,可以將污水中的S2-氧化成SO42-,反應(yīng)的離子方程式為 。

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下列說(shuō)法中,正確的是

A.人造纖維、合成纖維和光導(dǎo)纖維都是有機(jī)高分子化合物

B.鋼鐵制品和銅制品既能發(fā)生吸氧腐蝕又能發(fā)生析氫腐蝕

C.明礬用于凈水既與鹽類的水解有關(guān),又與膠體的眭質(zhì)有關(guān)

D.棉花、羊毛及臺(tái)成纖維完全燃燒都只生成二氧化碳和水

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下列物質(zhì)的制備與工業(yè)生產(chǎn)相符的是

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

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化學(xué)與生活、社會(huì)密切相關(guān),下列說(shuō)法正確的是

A.鋁表面有一層致密的氧化物薄膜,故鋁制容器可用來(lái)腌制咸菜等

B.如果發(fā)生氯氣泄漏,附近人員應(yīng)迅速遠(yuǎn)離液氯泄漏地點(diǎn),并順風(fēng)往低洼區(qū)域疏散

C.“低碳生活”倡導(dǎo)生活中盡量減少耗能,從而減少CO2排放

D.向煤中加入適量CaSO4,可大大減少燃燒產(chǎn)物中SO2的量

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下列實(shí)驗(yàn)不合理的是

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硫酰氯(SO2Cl2)是一種化工原料,有如下有關(guān)信息:

常溫下為無(wú)色液體,熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,在潮濕空氣中“發(fā)煙”;100℃以上開(kāi)始分解,生成二氧化硫和氯氣。氯化法是合成硫酰氯的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)儀器A的名稱為_(kāi)_____,甲中活性炭的作用是______,B中加入的藥品是______。實(shí)驗(yàn)時(shí)從儀器C中放出溶液的操作方法是________。

(2)裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。用亞硫酸鈉固體和濃硫酸制備二氧化硫氣體時(shí),如要控制反應(yīng)速度,下圖中可選用的發(fā)生裝置是________(填寫(xiě)字母)。

(3)氯磺酸(C1SO3H)加熱分解,也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________,分離產(chǎn)物的方法是_________。

(4)若缺少裝置乙,氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中還需要注意的事項(xiàng)有(只答一條即可)_______。

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高功率LaNi5H6 (氫的化合價(jià)為0價(jià))電池已經(jīng)用于混合動(dòng)力汽車?偡磻(yīng)如下:LaNi5H6+6NiO(OH) LaNi5+6Ni(OH)2

下列敘述正確的是

A.充電時(shí)儲(chǔ)氫合金作陽(yáng)極

B.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移6mol電子,有6moLNiO(OH)被氧化

C.充電時(shí)陽(yáng)極周圍pH增大

D.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng):LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O

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選考[化學(xué)—選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)

前四周期元素A、B、C、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,其中A和B同周期,固態(tài)的AB2能升華;C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子,C+比E-少一個(gè)電子層,E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿;D最高價(jià)氧化物中D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù);F為紅色單質(zhì),有F+和F2+兩種離子;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)元素電負(fù)性:D____E (填>、<或=);

(2)A、C單質(zhì)熔點(diǎn)A_____C(填>、<或=);

(3)AE4中A原子雜化軌道方式為:________雜化;其固態(tài)晶體類型為_(kāi)______;

(4)F的核外電子排布式為_(kāi)_____;向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀,后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液,加入乙醇會(huì)析出藍(lán)色晶體,該晶體中F與NH3之間的化學(xué)鍵為_(kāi)______;

(5)氫化物的沸點(diǎn):B比D高的原因______;

(6)元素X的某價(jià)態(tài)陰離子X(jué)n-中所有電子正好充滿K和L電子層,CnX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。該晶體中陽(yáng)離子和陰離子個(gè)數(shù)比為_(kāi)__,晶體中每個(gè)Xn-被__個(gè)等距離的C+離子包圍。

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