以某冶炼厂排放的废酸(主要成分为盐酸,含Fe2+. Pb2+. Cu2+. H3AsO3等杂质)和锌渣(含ZnO、Zn及其他酸不溶物)为原料制备电池级ZnCl2溶液的工艺流程如下:
已知:Fe3+开始沉淀时pH为2.7,FeAsO4难溶于水。
回答下列问题
(1)H3AsO3(亚砷酸)中As元素的化合价是________。
(2)“浸出”时反应池应远离火源。原因是________。
(3)“一次净化”可以除去Fe、As元素,加入KClO3、FeCl3除去铁时发生反应的离子方程式为________________________,加入ZnO的目的是________________________,其余反应为KClO3+3H3AsO3 KCl+3H3AsO4 和FeCl3+H3AsO4 FeAs04+3HCl,则滤渣A的成分是________,________。
(4)“产品”中的主要杂质是________,避免产生该杂质的改进方案是_______________________。
(5)锌聚苯胺电池具有价格便宜、重量轻等优点,在电动汽车行业应用前景广阔。负极使用的是高纯度锌片,以ZnCl2和NH4Cl为主要电解质。锌聚苯胺电池放电时,负极材料上的电极反应式为________________________。
高三化学综合题困难题
以某冶炼厂排放的废酸(主要成分为盐酸,含Fe2+. Pb2+. Cu2+. H3AsO3等杂质)和锌渣(含ZnO、Zn及其他酸不溶物)为原料制备电池级ZnCl2溶液的工艺流程如下:
已知:Fe3+开始沉淀时pH为2.7,FeAsO4难溶于水。
回答下列问题
(1)H3AsO3(亚砷酸)中As元素的化合价是________。
(2)“浸出”时反应池应远离火源。原因是________。
(3)“一次净化”可以除去Fe、As元素,加入KClO3、FeCl3除去铁时发生反应的离子方程式为________________________,加入ZnO的目的是________________________,其余反应为KClO3+3H3AsO3 KCl+3H3AsO4 和FeCl3+H3AsO4 FeAs04+3HCl,则滤渣A的成分是________,________。
(4)“产品”中的主要杂质是________,避免产生该杂质的改进方案是_______________________。
(5)锌聚苯胺电池具有价格便宜、重量轻等优点,在电动汽车行业应用前景广阔。负极使用的是高纯度锌片,以ZnCl2和NH4Cl为主要电解质。锌聚苯胺电池放电时,负极材料上的电极反应式为________________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
以某冶炼厂排放的废酸(主要成分为盐酸,含Fe2+、Pb2+、Cu2+、H3AsO3等杂质)和锌渣(含ZnO、Zn及其他酸不溶物)为原料制备电池级ZnCl2溶液的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)H3AsO3(亚砷酸)中As元素的化合价是________。
(2)“浸出”时反应池应远离火源,原因是________。
(3)“一次净化”的目的是除Fe、As,加入KClO3、FeCl3发生反应的化学方程式为①________②________③FeCl3+H3AsO4FeAsO4↓+3HCl,滤渣A的成分是________。
(4)“产品”中的主要杂质是________,避免产生该杂质的改进方案是________。
(5)锌聚苯胺电池具有价格便宜、重量轻等优点,在电动汽车行业应用前景广阔。负极使用的是高纯度锌片,以 ZnCl2和 NH4Cl 为主要电解质。锌聚苯胺电池充电时,负极材料上的电极反应式为________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
ZnCI2是重要的工业原料,在电化学、冶金、印染等领域用途广泛,以某厂排放的废酸液(主要成分为盐酸,含Fe2+、Cu2+、Ni2+、H3AsO3等杂质)和锌蓄电池废渣(主要成分为ZnO、Zn)为原料制备ZnCl2的流程如图所示:
已知:①25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38;Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17;Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15;
②溶液中的离子浓度小于等于10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
请问答下列问题:
(1) 在元素周期表中,砷(As)元索与氮元素同主族且处于第4 周期,则砷元素的最简单氢化物的电子式为_______________;其最高价氧化物对应水化物的化学式为___________________。
(2) “浸出”过程中主要生成两种单质,其化学式为________________。
(3)控制温度为75℃左右,向滤液1中加人H2O2,生成FeAsO4的离子方程式为_________。 此过程中,所加入H2O2的量需适当大于理论值,原因因为____________。
(4)蒸发滤液3制备ZnCl2时,需不断通人HC1的理由为____________。
(5)某纽扣电池放电时,总反应为Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2 + 2Ag,其正极反应式为______________。
(6)25℃时,向浓度为1.0 mol·L-1的Fe3+、Zn2+、Ni2+的混合溶液中滴加NaOH溶液,当Fe3+恰好沉淀完全时,所得溶液中c(Zn2+):c(Ni2+)=_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
ZnCI2是重要的工业原料,在电化学、冶金、印染等领域用途广泛,以某厂排放的废酸液(主要成分为盐酸,含Fe2+、Cu2+、Ni2+、H3AsO3等杂质)和锌蓄电池废渣(主要成分为ZnO、Zn)为原料制备ZnCl2的流程如图所示:
已知:①25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38;Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17;Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15;
②溶液中的离子浓度小于等于10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
请问答下列问题:
(1) 在元素周期表中,砷(As)元索与氮元素同主族且处于第4 周期,则砷元素的最简单氢化物的电子式为_______________;其最高价氧化物对应水化物的化学式为___________________。
(2) “浸出”过程中主要生成两种单质,其化学式为________________。
(3)控制温度为75℃左右,向滤液1中加人H2O2,生成FeAsO4的离子方程式为_________。 此过程中,所加入H2O2的量需适当大于理论值,原因因为____________。
(4)蒸发滤液3制备ZnCl2时,需不断通人HC1的理由为____________。
(5)某纽扣电池放电时,总反应为Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2 + 2Ag,其正极反应式为______________。
(6)25℃时,向浓度为1.0 mol·L-1的Fe3+、Zn2+、Ni2+的混合溶液中滴加NaOH溶液,当Fe3+恰好沉淀完全时,所得溶液中c(Zn2+):c(Ni2+)=_______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
从工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有SiO2、Fe3+、Cu2+、Pb2+等杂质)制取ZnCO3∙2Zn(OH)2的一种工艺如下:
(1)浸取前,需将含锌废渣粉碎并加水制成悬浊液(化浆),目的是____。
(2)浸取时的温度控制在30 ℃,原因是____。浸取后,ZnO转化为[Zn(NH3)4]CO3溶液,滤渣的主要成分为____。
(3)除Cu2+、Pb2+时,也可加入(NH4)2S使其生成硫化物沉淀。已知Ksp(CuS)=6.310-36,Ksp(PbS)=8.010-28,要使溶液中Cu2+、Pb2+的浓度均小于1.010-5 mol·L-1,则沉淀时需控制S2-的浓度至少为_____mol·L-1。
(4)蒸氨时发生反应的化学方程式为____。
(5)本工艺中可循环利用的物质为____。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
辉铜矿的主要成分是Cu2S,含较多的Fe2O3、SiO2杂质:软锰矿的主要成分是MnO2,含有较多的SiO2杂质。辉铜矿的湿法冶炼,目前国内外都处于探索之中。自氧化还原氨分离法是一种较为理想的湿法冶炼方法,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“浸出”时,为提高矿石的浸出率,下列措施可采取的是________。(填标号)
A 适当提高浸出温度 B 适当延长浸出时间 C 增大矿石的粒度
(2)将100g辉铜矿和40g 98%的浓硫酸混合,在80~90℃条件下浸出2.5h,铜的浸出率随软锰矿用量的变化如下:
则浸出100g辉铜矿,软锰矿的最适宜用量为_____g。
(3)“浸出”后的浸出液中含有CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3等溶质,“滤渣I”中含有淡黄色固体单质,则“浸出”时产生淡黄色固体的化学方程式为__________________________。
(4)研究表明矿物中Fe2O3在“浸出”反应中起着重要的媒介作用,促进Cu2S与MnO2的溶解,其反应过程如下:
①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
②Cu2S+2Fe2(SO4)3=2CUSO4+4FeSO4+S↓;
③___________________________________。(写出反应的化学方程式)
(5)“滤渣II”的主要成分是______________;“沉锰”后,得到的深蓝色溶液中除NH4+、H+外,还含有的阳离子为__________。(写化学式)
(6)“滤液III”经结晶可得到(NH4)2SO4晶体。结晶时,当________时,即可停止加热。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
(14分)辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质.研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制250mL 4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式: 。
(4)调节浸出液pH=4的作用是 。
(5)本工艺中可循环使用的物质是 (写化学式)。
(6)获得的MnSO4•H2O晶体需要进一步洗涤、干燥,洗涤时应用 洗涤。
(7)测定MnSO4•H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质.研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制250mL 4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式: 。
(4)调节浸出液pH=4的作用是 。
(5)本工艺中可循环使用的物质是 (写化学式)。
(6)获得的MnSO4•H2O晶体需要进一步洗涤、干燥,洗涤时应用 洗涤。
(7)测定MnSO4•H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:
主要成分 | ZnO | CaO | Fe2O3 | SiO2 | 其它 |
质量分数/% | 81 | 0.098 | 1.14 | 0.5 | ———— |
在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如图所示:
(1)纯ZnO浆液的pH为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3 min内(a~b段),pH迅速降至6.8,引起pH迅速变化的原因是_____(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是_____(填字母序号)。
A.20~30 min B.30~40 min C.50~60 min D.70~80 min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO + SO2 === ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3 + SO2 + H2O === Zn(HSO3)2
①在30~40 min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是______。
②在30~80 min时,pH降低的原因可能是______(写出2点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和______。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:
主要成分 | ZnO | CaO | Fe2O3 | SiO2 | 其它 |
质量分数/% | 81 | 0.098 | 1.14 | 0.5 | ———— |
在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如图所示:
(1)纯ZnO浆液的pH为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3 min内(a~b段),pH迅速降至6.8,引起pH迅速变化的原因是_____(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是_____(填字母序号)。
A.20~30 min B.30~40 min C.50~60 min D.70~80 min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO + SO2 === ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3 + SO2 + H2O === Zn(HSO3)2
①在30~40 min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是______。
②在30~80 min时,pH降低的原因可能是______(写出2点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和______。
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