【題目】硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料,也可用于濕法電解制鋅,如圖為由鋅灰制ZnSO4·7H2O晶體的工藝流程:

已知:①鋅灰的主要成分為ZnO,還含有CuO、PbO、MnOFeO;

濾渣2”的主要成分為Fe(OH)3MnO(OH)2

請回答下列問題:

(1)MnO(OH)2Mn元素的化合價為_____________。

(2)“濾渣1”的主要成分為_____________。

(3)“氧化時,需控制溶液的pH=5.1,Fe2+被氧化的離子方程式為_____________

(4)操作a_________、過濾、洗滌、干燥。

(5)ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測定。準確稱取一定量的ZnSO4·7H2O晶體加入250 mL的錐形瓶中,加水約20 mL,再加入235%的二甲酚橙作指示劑、約5 mL六亞甲基四胺緩沖溶液,搖勻。用已標定的0.0160 mol/LEDTA溶液滴定,滴定至溶液由紅紫色變成亮黃色,即為終點(ZnSO4·7H2OEDTA按物質(zhì)的量之比11反應(yīng))。實驗數(shù)據(jù)如下表:

m(ZnSO4·7H2O)/g

起始滴定管讀數(shù)/mL

終點滴定管讀數(shù)/mL

0.1692

0.20

26.50

ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度為_____________(保留2位有效數(shù)字)。

(6)工業(yè)上采用惰性電極作陽極電解ZnSO4溶液可實現(xiàn)濕法煉鋅,電解過程中的離子方程式為___________

【答案】+4 PbSO4 3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+ 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 71% 2Zn2++2H2O2Zn+4H+

【解析】

鋇白礦(鋅灰的主要成分是ZnO,還含有CuO、PbO、MnOFeO),加稀硫酸溶解,得到金屬硫酸鹽,PbSO4不溶,其余硫酸鹽以溶于水,過濾,濾渣1PbSO4,濾液中含有硫酸鋅、CuSO4、FeSO4MnSO4,加入鋅粉發(fā)生置換反應(yīng):Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,濾渣為銅與過量的鋅粉,濾液中再加高錳酸鉀溶液,Fe2+MnO4-反應(yīng)生成Fe(OH)3、MnO(OH)2沉淀,濾渣2的主要成分為成Fe(OH)3、MnO(OH)2,過濾,濾液為硫酸鋅,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO4·7H2O晶體。

(1)MnO(OH)2Mn元素的化臺價為+4價;

(2)根據(jù)上述分析可知濾渣1”的主要成分為PbSO4;

(3)KMnO4具有強的氧化性,Fe2+具有還原性,在pH=5.1時,Fe2+被氧化產(chǎn)生Fe3+與溶液中OH-結(jié)合形成Fe(OH)3沉淀,MnO4-被還原產(chǎn)生MnO(OH)2 ,故根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得Fe2+被氧化的離子方程式為:3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+;

(4)濾液2主要成分是ZnSO4,由于ZnSO4的溶解度受溫度的影響變化較大,所以從該溶液中得到硫酸鋅晶體的操作a為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;

(5)ZnSO4·7H2OEDTA按物質(zhì)的量之比11反應(yīng),根據(jù)表中數(shù)據(jù),ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度為: ×100%=71%;

(6)在工業(yè)上采用惰性電極作陽極電解ZnSO4溶液可實現(xiàn)濕法煉鋅,陰極上Zn2+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)變?yōu)?/span>Zn單質(zhì),電極反應(yīng)式為:Zn2++2e-=Zn,陽極上水電離產(chǎn)生的OH-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生O2,電極反應(yīng)式為:2H2O=O2↑+4H+,故電解過程中的離子方程式:2Zn2++2H2O2Zn+4H+。

練習冊系列答案
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【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大突破,解決了地球上因糧食不足導(dǎo)致的饑餓和死亡問題,這也充分說明了含氮化合物對人類生存的巨大意義;卮鹣铝袉栴}

1)工業(yè)上用氫氣和氮氣直接合成氨,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。氨氣極易溶于水,水溶液顯 _____性,能使酚酞溶液變____色,使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變_____色。

2)氮的氧化物有多種,一氧化氮和二氧化氮都是大氣污染物。氨氣在催化劑作用下可被氧化生成一氧化氮,一氧化氮氣體與空氣變___色,原因是__________(用化學(xué)方程式表示);二氧化氮易溶于水并與水反應(yīng),此反應(yīng)的氧化劑是_______,還原劑是______,氧化劑和還原劑的質(zhì)量之比為______

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【題目】Al-Ag2O電池是一種可用作水下動力的優(yōu)良電源,其原理如圖所示。該電池工作時總反應(yīng)式為2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O,則下列說法錯誤的是 (  )。

A. 工作時正極發(fā)生還原反應(yīng),且正極質(zhì)量逐漸減小

B. 當電極上生成1.08 g Ag時,電路中轉(zhuǎn)移的電子為0.1 mol

C. Al電極的反應(yīng)式為Al-3e+4OH=AlO2+2H2O

D. 工作時電解液中的Na移向Ag2O/Ag電極

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【題目】類比推理是學(xué)習化學(xué)的重要的思維方法,下列陳述Ⅰ及類比推理陳述Ⅱ均正確的是(

陳述Ⅰ

類比推理陳述Ⅱ

A

單質(zhì)的熔點Br2 < I2

單質(zhì)的熔點Li < Na

B

工業(yè)上電解熔融的Al2O3得到鋁單質(zhì)

工業(yè)上電解熔融的MgO得到鎂單質(zhì)

C

還原性:I- > Br-

還原性:P3- > N3-

D

溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2

溶解度:Na2CO3<NaHCO3

A.AB.BC.CD.D

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【題目】對可逆反應(yīng)2A(s)3B(g) C(g)2D(g) ΔH0,在一定條件下達到平衡,下列有關(guān)敘述正確的是(   )

①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動

②升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,v()減小

③壓強增大一倍,平衡不移動,v()、v()不變

④增大B的濃度,v()v()

⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高

A.①②B.C.D.④⑤

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【題目】常溫下,在兩份相同的 Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、 NaHSO4溶液,其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示。下列分析不正確的是(

A.b點,水電離產(chǎn)生的c(H+)< 107 mol/LB.①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線

C.ad兩點對應(yīng)的溶液均顯中性D.c點,兩溶液中含有相同量的 OH

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【題目】反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行,下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是(  )

①增加C的量 ②保持體積不變,充入N2使體系壓強增大

③將容器的體積縮小一半 ④保持壓強不變,充入N2使容器體積變大

A.①④B.①②C.②③D.②④

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【題目】在一定溫度下,將氣體 X和氣體Y0.16mol充入10L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0。一段時間后達到平衡,反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如表,下列說法正確的是

A.反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)<2.0×103mol·L1·min1

B.其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達到新平衡前:v()>v()

C.保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.32mol氣體X0.32mol氣體Y,到達平衡時,c(Z)>0.24mol·L1

D.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù):K=1.44

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【題目】一水合甘氨酸鋅是一種礦物類飼料添加劑,結(jié)構(gòu)簡式如圖
。

1)基態(tài)Zn2+的價電子排布式為_______________;一水合甘氨酸鋅中所涉及的非金屬元素電負性由大到小的順序是___________________。

2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)中N的雜化軌道類型為______________;甘氨酸易溶于水,試從結(jié)構(gòu)角度解釋___________________________________________。

3)一水合甘氨酸鋅中Zn2+的配位數(shù)為______________________。

4 [Zn(IMI)4](ClO4)2Zn2+的另一種配合物,IMI的結(jié)構(gòu)為,則1 mol IMI中含有________個σ鍵。

5)常溫下IMI的某種衍生物與甘氨酸形成的離子化合物為液態(tài)而非固態(tài),原因是________________________________________。

6ZnS形成某種化合物的晶胞如圖Ⅰ所示。

Zn2+填入S2-組成的________________空隙中;

②由①能否判斷出S2- Zn2+相切?_________(填“能”或“否”);已知晶體密度為d g/cm3,S2-半徑為a pm,若要使S2-Zn2+相切,則Zn2+半徑為____________________pm(寫計算表達式)。

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