纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为...

纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:

请回答下列问题。

（1）酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式_______________________。

（2）将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是____________________________。

（3）流程中加入ZnO调pH的目的是__________________________________________。

（4）滤渣2中的成分是___________________。

（5）已知ZnS的溶度积Ksp=1.6×10-24,溶液中Zn2+浓度为0.01mol/L，则溶液中S2-浓度大于______mol/L，才生成ZnS沉淀。

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硫酸锌被广泛应用于医药领域和工农业生产。工业上由氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）生产ZnSO4•7H2O的一种流程如图：

（1）步骤Ⅰ的操作是____________。

（2）步骤Ⅰ加入稀硫酸进行酸浸时，需不断通入高温水蒸气的目的是______________。

（3）步骤Ⅱ中，在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾，生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________________。

（4）步骤Ⅲ中，加入锌粉的作用是______________。

（5）已知硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表：

从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为________________、冷却结晶、过滤。烘干操作需在减压低温条件下进行，原因是_________________________________。

（6）取28.70 g ZnSO4•7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。分析数据，680℃时所得固体的化学式为______。

a．ZnO　　　　　　 b．Zn3O(SO4)2　　　 c．ZnSO4　　　　　 d．ZnSO4•H2O

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Cu3N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。

(1)N位于周期表中的位置为_____________，NF3的分子立体构型名称是____________。类比NH3·H2O表示出代表性分子NH4F含有的氢键________________________。

(2)写出N2O的等电子体__________________(1个分子和1个离子)。

(3)Cu原子的基态外围电子排布式为____________；已知：CuO在高温下会分解成Cu2O，试从洪特规则角度解释其原因__________________________________________________。

(4) 在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO)，乙醛分子中H—C=O的键角______(填“大于”“等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C—O的键角。

(5) 某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。其水溶液中的N4H44+遇碱生成一种形似白磷的N4分子。画出N4H44+的结构式(标明其中的配位键)__________________。

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Cu3N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领城、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的作用。

(1)Cu+的核外电子排布式为__________；N元素与O元素的第一电离能比较:N____O(填“>”、“<”或“=”)。

(2)与N3-含有相同电子数的四原子分子的空间构型为____________________。

(3)在Cu催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO)，乙醛分子中醛其()碳原子的杂化方式为_________。

(4)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构，其中的两个H2O被C1-取代可生成Cu(H2O)2Cl2，试画出其具有极性的分子的结构式________________。

(5)Cu3N的晶胞结构如图所示，N3-的配位数为________；若晶胞棱长为anm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则Cu3N的密度p=______g/cm3 [用含a 和NA 的式子表示，Mr(Cu3N)=206]

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七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等)。

表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下

根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：

(1)在酸溶过程中，想加快酸溶速度，提出两种可行的措施_______________。

(2)沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸(H3BO3)，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式_____________________

(3)经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用离子方程式解释产生二氧化锰原因：__________________。

(4)加入硼镁泥调节pH=5～6目的是________________。

(5)得到的沉淀C的组成是_________________(填化学式)，过滤Ⅲ需趁热过滤，原因是___________。

(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是____________。

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七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

表1　 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2　 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为　　　　 ．加热煮沸的主要目的是　　　　 。

（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有　　　　 （填化学式）等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是　　 　　　　　　 　　 。

（4）沉淀C的化学式是　　　　 ．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是　　　　 。

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七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质(MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。

表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2  两种盐的溶解度(单位为g／100g水)

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为________。加热煮沸的主要目的是________。

（2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有________(填化学式)等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe³⁺的实验方法是________；

（4）沉淀C的化学式是________。过滤III需趁热过滤的理由是________

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锌及其化合物用途广泛。回答下列问题

（1）火法炼锌以闪锌矿(主要成分是ZnS) 为主要原料，涉及的主要反应有：

2ZnS(s)+3O2(g)=2ZnO(s)+2SO2(g) △H1=-930kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ·mol-1

C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H3= +172.5 kJ·mol-1

ZnO(s)+CO(g)=Zn(g)+CO2(g)△H4= +198 kJ·mol-1

反应ZnS(s)+tC(s)+2O2(g)=Zn(g)+CO2(g)+SO2(g)的△H =_________kJ·mol-1

（2）银锌蓄电池工作原理为Ag2O2+2Zn+2H2O2Ag +2Zn(OH)2,该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是__________， 正极反应分为两个阶段，第二阶段为Ag2O+H2O+2e-= 2Ag+2OH-,写 出第一阶 段 正极 电极反应式_____________________________。

（3）以（2）中蓄电池作电源，用如图所示的装置在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊,原因是__________________(用相关的电极反应式和离子方程式表示)。

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锌及其化合物用途广泛。火法炼锌以闪锌矿（主要成分是ZnS）为主要原料，涉及的主要反应有：

2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g)　 H1=－930 kJ·mol－1

2C(s) + O2(g) = 2CO(g)　 H2=－221 kJ·mol－1

ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g)　 H3=198 kJ·mol－1

反应ZnS(s) + C(s) + 2O2(g)＝Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的H4=　　　　　 kJ·mol－1。

（2）反应中生成的CO2与NH3混合，在一定条件下反应合成尿素：

2NH3（g）+CO2（g）CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H﹤0

若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是　　　　　 。

a．CO2与H2O(g)浓度相等　　　　　　　 b．容器中气体的压强不再改变

c．2v(NH3)正 = v(H2O)逆　　　　　　　　　 d．容器中混合气体的密度不再改变

若想提高氨气的转化率，可以采取的措施有　　　　　　 （写出两条）

（3）硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。ZnSO4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。

①700℃～980℃时发生反应中生成物质二氧化硫、ZnO和氧气，如该反应在2L密闭容器内进行，10min时，测得生成的氧气的物质的量为0.3mol，则这段时间二氧化硫的生成速率为　　 。

② 硫酸锌分解生成的SO2经下图中的循环可得到H2SO4。循环中电解过程阳极反应式是　　　　　 。

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锌及其化合物用途广泛。火法炼锌以闪锌矿（主要成分是ZnS）为主要原料，涉及的主要反应有： 2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g)　　 H1=－930 kJ·mol－1

2C(s) + O2(g) = 2CO(g)　　　　　　　　 H2=－221 kJ·mol－1

ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g)　　 H3= +198 kJ·mol－1

（1）反应ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) = Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的H4=　　 　　 kJ·mol－1。

反应中生成的CO2与NH3混合，在一定条件下反应合成尿素：

若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是　　 　　　 。

a．CO2与H2O(g)浓度相等　　　　　　　 b．容器中气体的压强不再改变

c．2v(NH3)正 = v(H2O)逆　　　　　　　　 d．容器中混合气体的密度不再改变

（2）硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。ZnSO4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。

① 写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式：　　 　　 ，物质B的化学式是　　 　　 。

② 硫酸锌分解生成的SO2经下图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。写出循环I中反应2的化学方程式：　 　　 ；循环II中电解过程阳极反应式是　　 　　　 。

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