注:铵黄铁矾化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12
(1)在废渣溶解时需要使用酸,应选用__________,为了提高废渣的浸取率,可采用的措施有哪些?______________________________________________(至少写出两点)。
(2)物质A是一种氧化剂,工业上最好选用_____________(供选择使用的有:空气、Cl2、
MnO2),其理由是 (至少写出两点)。 (3)“结晶”反应的化学方程式为____________________________________________。 (4)上述生产流程中多处采用了过滤操作,实验室中完成相应的操作需要用到的玻璃仪器
有烧杯及___________________________________________。
答案:
(1)硫酸,将废渣粉碎、加热、搅拌等。
(2)空气,原料来源容易、成本低、不产生污染、不引入杂质。 (3)3Fe2(SO4)3 + 12NH3·H2O = (NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12↓ + 5(NH4)2SO4。 (4)玻璃棒、漏斗。 略
7.工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方
法。
(一)工业实际吸收过程中,第I步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶
液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氧化后制得产品A。
(1)产品A是 (填化学式)。
(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行? (填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是 (二)制备MnSO4·H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4·H2O,过程如下:
(1)生产中提高MnO2矿浸出率的措施除了将矿石粉碎还有 (答出一条即可)。 (2)除铁发生的离子反应方程式为 。 (3)操作I的名称为 。
(4)MnSO4·H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫
酸锰晶体分解反应的化学方程式是
答案:
(一)(1)CaSO4
(2)不可以;Ca(OH)2在水中溶解度较小,c(OH—)太低,吸收效率不高。 (二)(1)充分搅拌、适当提高体系温度等;
(2)2Fe3+ + 3H2O + 3CaCO3 = 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑+ 3Ca2+
(或 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+ 3H+ 2H+ + CaCO3 = Ca2+ + CO2↑+ H2O ) (3)蒸发浓缩、冷却结晶 (4)3MnSO4·H2O略
Mn3O4 + SO2↑+ 2SO3↑+ 3H2O
8.[化学一选修2:化学与技术]
农业生产中使用最广泛的磷肥是过磷酸钙,其主要成分是 (填化学式);在
实际使用中,其不能与草木灰混合施用的原因是(用离子方程式表示) 。目前常用的湿法磷肥生产工艺是用硫酸分解磷矿石(主要成分为Ca5(PO4)3F),这样处理的主要目的是 。 该生产工艺的有关反应为:
2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=Ca3(PO4)2+4H3PO4+7CaSO4+2HF Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2
生成的氟化氢会和磷矿中带入的二氧化硅反应生成SiF4,若直接排放到空气中,将严重
污染环境。某磷肥厂改进工艺,在吸收塔中将SiF4经水吸收后转化为氟硅酸(H2SiF6)溶液和硅胶(SiO2),实现氟的循环使用和硅胶的合理利用,以减小对环境的污染,同时创造经济效益。工艺流程如下:
(1)写出吸收塔中反应的化学方程式____ 。
(2)该工艺流程中,设计两个吸收塔的目的是 。 (3)氟硅酸与磷酸钙和水反应可生成磷酸二氢钙,原理是: 2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF6·2H20 +Ca(H2PO4)2 CaSiF6·2H2O+2H2O=CaF2·SiO2·2H2O+4HF
4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2
若利用氟硅酸与磷酸钙和水反应代替硫酸与磷酸钙反应生产Ca(H2PO4)2,理论上lkg
氟硅酸可替代_____kg硫酸。 (4)分离得到的硅胶中因含有H2SiF6而称含氟硅胶,含氟硅胶中SiO2易溶于沸腾的氟化
铵溶液,得到(NH4)2SiF6溶液,此反应为可逆反应,加入氨水后,二氧化硅重新析出。写出SiO2与氟化铵反应的化学方程式________。
答案:
略
9.工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的___ ___吸收。 a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液
+
中存在 ,检验溶液中还存在Fe2的方法是 。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,
下列说法正确的是 。 a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
+
c.溶液中Cu2向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 (5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电
池,其正极电极反应式为 。
答案:
(1) _ c d
+
(2) Fe3 取少量溶液于试管中,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色,则证明溶液
+
中有Fe2存在。(或铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀)
(3) 3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu (4) b d
+-
(5) 4H+O2+4e=2H2O 略
10.钛白粉(主要成分是TiO2),广泛用于油漆、塑料、造纸等行业,还可用作乙醇脱水、
脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程图。
(1)钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为 ;在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是 。
(2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为 ;可回收利用的物质是 。
(3)为测定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量,首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后,取出滤液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用 (填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,当溶液出现红色达到滴定终点,用去了30.00mL FeC13溶液。待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 。
答案:
(1)FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
+
防止Fe2被氧化,以获得纯净的副产品FeSO4·7H2O (2)TiO2+ +2H2O = H2TiO3↓ + 2H+ H2SO4 (3)酸式滴定管 1.50 mol?L-1 略
11.请仔细观察两种电池的构造示意图,完成下列问题:
锌锰电池的构造 碱性锌锰电池的构造
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:__________________________________________________________________。
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是_______________________________________________________________。
(3)某工厂回收废旧锌锰电池,其工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物的pH如下表: 物质 开始沉淀pH 完全沉淀pH ①经测定,“锰粉”中除含少量铁盐和亚铁盐外,主要成分应是MnO2、Zn(OH)2、__________。
②第一次加入H2O2后,调节pH=8.0。目的是____________________________________。 ③试列举滤液4的应用实例:____________________________________________。
Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Zn(OH)2 5.7 8.0 Mn(OH)2 8.3 8.8 答案:
(1)Zn+2OH-2e====Zn(OH)2 (2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大
(3)①MnOOH、碳粉 ②除去Zn(OH)2和Fe(OH)3 ③制备皓矾、回收金属锌等(答对一种即给分) 略
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12.纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。 请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________。 ⑵配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________________; ⑶滴定终点的现象是_________________________________________。
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⑷滴定分析时,称取TiO2试样0.4000 g,消耗0.2 mol·L1 NH4Fe(SO4)2标准溶液20mL,则TiO2质量分数为_________________________。
⑸判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
① 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果____。
② 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_________