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我國是世界上最早冶煉鋅的國家之一,有獨立的煉鋅發(fā)展史。在現(xiàn)代工業(yè)中,鋅在電池制造、合金生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的用途。
已知:鋅的熔點420℃,沸點907℃。
Ⅰ.如圖是古代以爐甘石(ZnCO3)為原料煉鋅的示意圖:
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(1)泥罐內(nèi)的主要反應(yīng)為:
i.ZnCO3(s)═ZnO(s)+CO2(g)ΔH1
ii.CO2(g)+C(s)═2CO(g)ΔH2
??????
總反應(yīng):ZnCO3(s)+2C(s)═Zn(g)+3CO(g)ΔH3
利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,還需要利用
C(s)+ZnO(s)=Zn(g)+CO(g)
C(s)+ZnO(s)=Zn(g)+CO(g)
反應(yīng)的ΔH。
(2)c處收集到
(填“固”“液”或“氣”)態(tài)金屬鋅。a和b兩處小孔位于相反的位置,目的是
使鋅蒸氣充分冷凝為液態(tài)鋅
使鋅蒸氣充分冷凝為液態(tài)鋅
。
(3)通過觀察b處火焰可確定罐內(nèi)反應(yīng)狀態(tài)。正常時,火焰應(yīng)呈藍色,燃燒的物質(zhì)主要是
CO
CO
。當火焰呈藍綠色(Zn的焰色)時,可采取的措施是
在b處對蒸氣再次進行冷凝回流
在b處對蒸氣再次進行冷凝回流
。
Ⅱ.現(xiàn)代煉鋅主要采取濕法工藝。以閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含鐵等元素)、軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料聯(lián)合生產(chǎn)鋅和高純度二氧化錳的一種流程如圖:
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(4)浸出:加入FeSO4能促進ZnS的溶解,提高鋅的浸出率,同時生成硫單質(zhì)。Fe2+的作用類似催化劑,“催化”過程可表示為:
i:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
ii:??????
①寫出ii的離子方程式:
ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S
ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S
。
②下列實驗方案可證實上述“催化”過程。將實驗方案補充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量MnO2,溶液變紅。
b.
向a中紅色溶液,加入ZnS,振蕩,紅色褪去
向a中紅色溶液,加入ZnS,振蕩,紅色褪去
。
(5)除鐵:已知①進入除鐵工藝的溶液的pH約為3;②控制溶液pH為2.5~3.5,使鐵主要以FeOOH沉淀的形式除去。結(jié)合離子方程式說明,通入空氣需同時補充適量ZnO的理由是
通入空氣時,發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,溶液的pH減小,加入的ZnO發(fā)生反應(yīng)ZnO+2H+=Zn2++H2O,可控制溶液的pH
通入空氣時,發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,溶液的pH減小,加入的ZnO發(fā)生反應(yīng)ZnO+2H+=Zn2++H2O,可控制溶液的pH
。
(6)電解:總反應(yīng)(未配平):Zn2++Mn2++H2O
電解
Zn+MnO2+H+。若不考慮副反應(yīng),為了使電解液中的Zn2+、Mn2+均恰好完全反應(yīng),理論上需要再添加哪種離子?
Mn2+
Mn2+
(填“Zn2+”、“Mn2+”或“都不需要”)。
【答案】C(s)+ZnO(s)=Zn(g)+CO(g);液;使鋅蒸氣充分冷凝為液態(tài)鋅;CO;在b處對蒸氣再次進行冷凝回流;ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S;向a中紅色溶液,加入ZnS,振蕩,紅色褪去;通入空氣時,發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,溶液的pH減小,加入的ZnO發(fā)生反應(yīng)ZnO+2H+=Zn2++H2O,可控制溶液的pH;Mn2+
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/7/29 8:0:9組卷:28引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.實驗室以廢銅屑(雜質(zhì)為CuO、Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)為原料制取堿式碳酸銅[aCu(OH)2?bCuCO3]的流程如圖:
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    已知部分氫氧化物開始沉淀與沉淀完全的pH見下表:
    物質(zhì) Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3
    開始沉淀pH 1.9 6.5 4.2 3.4
    沉淀完全pH 3.2 9.7 6.7 4.0
    (1)按圖1所示的裝置加料后進行“酸浸”操作。
    ①提高Cu元素浸出速率的方法還有
     
    。
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    ②與使用圖2所示漏斗相比,使用漏斗Y的優(yōu)點是
     
    。
    (2)“調(diào)pH”的合理范圍是
     
    。
    (3)“沉淀”時需要對混合物加熱至70℃但又不宜過高,理由是
     
    。
    (4)可采用滴定法、熱重分析法分別對堿式碳酸銅的組成進行分析。
    ①滴定法涉及的部分反應(yīng):2Cu2++4I-═2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6。
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    請補充完整測定堿式碳酸銅中Cu元素含量的實驗方案:準確稱取一定質(zhì)量的堿式碳酸銅樣品,在攪拌下分批加入稀硫酸直至固體完全溶解,配成100mL溶液。
     
    ;根據(jù)數(shù)據(jù)計算Cu元素含量(須使用的試劑:KI溶液、0.1000mol/LNa2S2O3溶液、淀粉溶液)。
    ②測得堿式碳酸銅的熱重分析結(jié)果如圖3所示,已知當剩余固體質(zhì)量與原始固體質(zhì)量的比值為65.7%時固體呈磚紅色,則計算可知
    a
    b
    =
     
    (保留3位有效數(shù)字)。
    發(fā)布:2024/10/24 7:0:1組卷:16引用:1難度:0.5
  • 2.某小組探究Fe2S3的制備。配制0.1mol?L-1的FeCl3溶液和0.1mol?L-1的Na2S溶液備用。
    【查閱資料】
    ?。瓼eS、Fe2S3均為黑色固體,難溶于水。
    ⅱ.Fe3++6F-?[FeF6]3-,[FeF6]3-為無色離子。
    ⅲ.硫單質(zhì)微溶于乙醇,難溶于水。
    【設(shè)計并實施實驗】
    編號 實驗一 實驗二
    操作 菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng)
    現(xiàn)象 迅速產(chǎn)生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解,并產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體,最終得到棕黃色濁液X 產(chǎn)生棕黑色沉淀
    (1)實驗一中,根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律推測,生成黑色沉淀a的離子方程式為
     
    。
    (2)進一步檢驗濁液X的組成,過程如圖。
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    ①通過對濁液X組成的檢驗,推測實驗一的黑色沉淀a溶解過程中有氧化還原反應(yīng)發(fā)生,實驗證據(jù)是
     
    。
    ②經(jīng)檢測,黑色固體b中含有FeS。甲同學認為,F(xiàn)eS是由紅褐色清液中的Fe2+,與加入的S2-反應(yīng)產(chǎn)生的。乙同學認為該推測不嚴謹,理由是
     
    。
    (3)實驗二制得了Fe2S3,但其中含少量Fe(OH)3。
    ①生成Fe(OH)3的離子方程式為
     

    ②從化學反應(yīng)速率角度推測實驗二的棕黑色沉淀中不含S的原因:
     
    。
    實驗三 小組同學進行如圖所示的改進實驗。經(jīng)檢驗,黑色沉淀c為純凈的Fe2S3。
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    (4)實驗三中,由無色清液生成Fe2S3的離子方程式為
     
    。
    【反思與評價】
    (5)對比三個實驗,實驗三能成功制備Fe2S3的原因是
     
    。
    發(fā)布:2024/10/25 2:0:2組卷:5引用:6難度:0.5
  • 3.次氯酸鹽具有強氧化性。在堿性條件下,利用KClO氧化Fe(NO33生成高鐵酸鉀(K2FeO4)的工藝流程如圖:
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    已知:①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O
    ②6KOH+3Cl2
    KCl+KClO3+3H2O
    回答下列問題:
    (1)反應(yīng)①應(yīng)在
     
    (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進行,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是
     
    。
    (3)從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后,還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;洗滌“濕產(chǎn)品”時先水洗再用酒精洗滌,用酒精洗滌的原理是
     
    。
    (4)K2FeO4可作飲用水處理劑,該反應(yīng)的離子方程式:
    4
    F
    e
    O
    2
    -
    4
    +10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-,K2FeO4處理水中懸浮顆粒物的原理是
     
    。
    (5)目前,人們針對K2FeO4的穩(wěn)定性進行了大量的探索,并取得了一定的進展。下列物質(zhì)中有可能提高K2FeO4水溶液穩(wěn)定性的物質(zhì)是
     
    (填字母)。
    A.Na2SO3
    B.KOH
    C.CH3COOH
    D.Fe(NO33
    發(fā)布:2024/10/24 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.4
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