内容正文:
作业(五)创新应用
一新情境问题强化训练
1.(2023·江苏模拟预测)我国学者分别使用Fe2O3和
②NO部分被氧化成NO2.NO2被NaOH溶液
Fε(O,作催化剂对燃煤烟气脱硝脱硫进行了研究。
吸收生成两种含氧酸钠盐,该反应的离子方程式
(1)催化剂制备。在60~100℃条件下,向足量
为
NaOH溶液中通入N2一段时闻,再加入适量新
③实验表明·OH氧化SO2的速率比氧化NO速
制FSO4溶液,充分反应后得到混合物X:向混
率慢。但在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O,作
合物X中加入NaNO溶液,充分反应后经磁铁
催化剂的条件下,测得SO2脱除率几乎均为
吸附、洗涤、真空干燥,制得F©sO催化剂。
100%的原因是
①通入N2的目的是
②混合物X与NaNO反应生成FeO,和NH,
:2.(2023·南京二模)CuS是一种重要的P型半导体
该反应的化学方程式为
材料。以一种石膏渣[含CaS)4及少量
Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO、Zn(OH)2等]为原料
(2)催化剂性能研究。如图1所示,当其他条件一定
制备CuS的实验流程如下:
时,分别在无催化剂、Fe2O3作催化剂,Feg(O4作
氨水
NaS溶液
催化剂的条件下,测定H2O2浓度对模拟烟气(含
石音渣→没敢
→过滤
一沉淀
过滤
CuS
一定比例的N()、S(O2、(O2,N2)中NO和SO2脱除
率的影响,N)脱除率与H2O2浓度的关系如图2
滤渣
滤液X
所示。
已知:常温下,K即(CuS)=1.27×10-6,
棋拟烟气、
气体含量检测
Ksp(ZnS)=1.2×10-23.
H02热汽
足量N(I
加热炉
佛化剂
(1)“浸取”时,生成[Cu(NH)1]2+与[Zn(NH)1]
溶液
玻璃砂芯
等。Cu2(OH)2SO:参加反应的离子方程式为
反应管
图1
100
80
(2)为测定“浸取”时Cu元素浸出率,需先测定石膏
入
4
Fe),作催化剂
·Fe),作催化剂
渣中Cu元素含量。称取50.00g石膏渣,加人
20
0
。无催化剂
足量稀H2SO4充分溶解,过滤并洗涤滤渣,将滤
2
4
H,0浓度/(molL)
液转移至250m1容量瓶中,加水稀释至刻度:准
图2
确量取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,加
已知·OH能将NO,SO2氧化。·OH产生机理
人足量KI溶液(2Cu2++4I厂一2Cul¥十2),
如下。
反应I:Fe3++H2O2一Fe2++·OOH+H
用0.02000mol·L.-1Na2S2O3标准溶液滴定
(慢反应)
至终点(2S20号+12一SO%+21厂),平行滴
反应Ⅱ:Fe2++H2O2一Fe3++·OH+OH
定3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液23.50mL。
(快反应)
计算石膏渣中Cu元素质量分数
①与Fe2O2作催化剂相比,相同条件下Fe3O,作
(写出计算过程)。
催化剂时NO脱除率更高,其原因是
(3)“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多,其原因
是
170
(4)循环“浸取”多次后,“滤液X”中浓度增大的阳离
具体步骤如下:
子主要有
①向焙烧得到的氧化物混合物中,
(5)CuS的品胞如图所示。
o S
,得到氧化镍:
1个CuS晶胞含有
(2
②
个s2。
得到氧化锌固体(实验中须使用的试剂:6mol·L
(6)将空气以一定流速通
的Na(OH溶液、2mol·L1的H2S()4溶液、
过加热的CuS试样,
BaCl2溶液).
测得固体质量和流出
气体中S)2含量随温度的变化如图所示。在
200~300℃范围内,CuS经历如下转化:CuS-
C2S→CuO·CuSO,固体质量减少的主要原因
.3
是
40
10010.511.015120125130
7.07.58.0.59.095
图1
图2
0.04
(4)氧化锌晶体的一种品胞是如图甲所示的立方晶
胞,其中与乙n原子距离最近的Z乙n原子数目有
00%
10.03
个,请在图乙中画出该品跑沿x轴方向
0.02
-5
的平面投影图。
0.0
10
15
0
200
Zn
300
400
500温度/℃
●0
0
3.(2023·盐城三模)有色冶金废渣中主要含有铜、镍、
锌元素。其分离的部分工艺流程如下:
甲
乙轴方向投影
H2SO,
NalISOa
(NIL).CO
4.2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的火
废液一酸议一沉削一沉镍锌
焙烧
箭成功发射。钛合金材料用于制造航天器的燃料
NiO
储箱、火箭发动机壳体和喷嘴导管、自夹持螺栓紧
滤渣
C12(0
遮液
固件等。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2,FeO,
(1)“沉铜”中生成Cu20的化学反应方程式为
Fe2O3等)作原料,生产二氧化钛的主要步骤
(2)“沉镍锌”步骤中