内容正文:
第一板块 作业(五) 重难点强化 ——物质转化中的产物确定及方程式的书写
1.ZnS在电学、光学等领域具有重要的用途,利用废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质有SiO2、FeO、Fe2O3、CdO)制备ZnS的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.氧化阶段反应的离子方程式:2Fe2++2H++H2O2===2H2O+2Fe3+
B.适当增大稀硫酸的浓度可加快酸浸速率
C.料渣1的成分是SiO2
D.试剂X可以是铁、锌等单质
解析:选D 锌灰中加入稀硫酸酸浸时,Zn、ZnO、FeO、Fe2O3、CdO均与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,SiO2不反应也不溶于水,可用过滤方法分离,因此料渣1主要成分是SiO2。所得滤液中加入双氧水,把Fe2+氧化成Fe3+。加入ZnO调节溶液pH,使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀除去。镉的活泼性比锌差,除镉时可用锌把Cd2+置换成镉单质除去。至此,所得溶液的溶质为ZnSO4,加入(NH4)2S后发生复分解反应,生成ZnS沉淀,过滤分离净化后即可得ZnS。氧化阶段目的是把Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2===2H2O+2Fe3+,A正确;根据增大反应物浓度可以增大反应速率,适当增大稀硫酸的浓度可加快酸浸速率,B正确;根据分析可知,料渣1的成分是SiO2,C正确;除镉可用置换反应,若用除锌外的其他金属,会生成相应的金属阳离子,形成新的杂质,因此试剂X不能用铁,D错误。
2.由工业废铜泥[主要成分为CuS、Cu2S、Cu2(OH)2CO3,含少量Fe]制备难溶于水的氯化亚铜,其工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A.“灼烧”可将CuS、Cu2S等转化为CuO
B.“除杂”①过程中升高温度或增大c(H2O2)一定能加快化学反应速率
C.流程中的H2SO4可循环使用
D.“还原”中每消耗1 mol还原剂,理论上可获得2 mol CuCl
解析:选B 灼烧过程中,空气中氧气可将CuS、Cu2S等转化为CuO,A正确;除杂过程中加入过氧化氢溶液,若温度过高,则过氧化氢会分解,化学反应速率可能变慢,B错误;还原过程生成硫酸,酸浸过程消耗硫酸,所以硫酸可以循环使用,C正确;根据电子守恒,还原剂为亚硫酸钠,设CuCl的物质的量为x mol,则有以下关系:
Na2SO3 ~ 2e- CuCl ~ e-
1 mol 2 mol 1 mol 1 mol
1 mol 2 mol x 2 mol
x=2 mol,D正确。
3.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl===MgCl2+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
解析:选B 结合工艺流程可知煅烧后得到的轻烧粉的成分为MgO和少量SiO2、Fe2O3、Al2O3,NH4Cl溶液呈酸性,浸出时使MgO及Fe2O3、Al2O3溶解,浸出后得到的废渣中含有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3,所得浸出液中含有Mg2+及过量的NH4Cl,加入氨水时Mg2+转化为Mg(OH)2,经煅烧得到高纯镁砂MgO。浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl===MgCl2+2NH3↑+H2O,A项正确;浸出可以在较高温度下进行,促进NH4Cl水解和NH3的逸出,但沉镁时应在低温下进行,以减弱氨水分解,B项错误;结合流程图可知浸出得到的NH3可转化为氨水,用于沉镁,滤液中含有过量的NH4Cl,可用于浸出时的反应液,故该流程中NH3和NH4Cl可循环使用,C项正确;本流程中分离Mg2+时,Al3+、Fe3+转化为沉淀,是利用了它们氢氧化物的Ksp不同,D项正确。
4.利用某工业废料(主要成分为Co2O3,含有少量PbO、NiO、FeO)制备Co2O3和Ni(OH)2的流程如下。
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表。
沉淀物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
完全沉淀时的pH
9.7
3.7
9.0
9.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”时为加快反应速率,可采取的措施是_____________________________
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