分析 閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))中加硫酸和Fe2(SO4)3,硫酸鐵具有氧化性和硫化鋅發(fā)生氧化還原反應生成淡黃色非金屬單質(zhì)硫,CdS、Fe2O3溶于硫酸形成離子,過濾,得到的濾渣為S,濾液中加Fe,三價鐵離子被還原為亞鐵離子,濃縮結晶得到FeSO4•7H2O,再通空氣除去剩余的Fe,再加人還原劑把Cd2+還原為單質(zhì),過濾,蒸發(fā)濃縮濾液得到ZnSO4•7H2O,
(1)攪拌固體和液體的混合物,升高溫度、增大濃度等,可加快反應速率;
(2)鐵與硫酸鐵、硫酸反應生成硫酸亞鐵,據(jù)此寫出反應的化學方程式;
(3)除鐵是利用空氣中氧氣氧化亞鐵離子生成FeOOH;
(4)依據(jù)增大物質(zhì)接觸面積會加快反應速率分析;
(5)依據(jù)置換反應的反應條件是活潑金屬進行置換,結合制備實驗方案是制取ZnSO4•7H2O,依據(jù)除雜不能引入新的雜質(zhì),Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間分析.
解答 解:閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))中加硫酸和Fe2(SO4)3,硫酸鐵具有氧化性和硫化鋅發(fā)生氧化還原反應生成淡黃色非金屬單質(zhì)硫,CdS、Fe2O3溶于硫酸形成離子,過濾,得到的濾渣為S,濾液中加Fe,三價鐵離子被還原為亞鐵離子,濃縮結晶得到FeSO4•7H2O,再通空氣除去剩余的Fe,再加人還原劑把Cd2+還原為單質(zhì),過濾,蒸發(fā)濃縮濾液得到ZnSO4•7H2O,
(1)攪拌固體和液體的混合物,升高溫度、增大濃度等,可加快反應速率,所以為了提高浸取率可采取的措施有加熱或攪拌或增大硫酸濃度等;
故答案為:加熱或攪拌或增大硫酸濃度等;
(2)加入鐵粉后,剩余的硫酸鐵、硫酸都能夠與鐵發(fā)生反應,反應的化學方程式為:Fe2(SO4)3+Fe=FeSO4、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,
故答案為:Fe2(SO4)3+Fe=FeSO4、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(3)除鐵過程是利用空氣中氧氣氧化亞鐵離子生成FeOOH,反應的兩種方程式為:4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+,該反應為氧化還原反應,
故答案為:氧化還原;
(4)在空氣入口處設計了一個類似淋浴噴頭的裝置是為了增大與空氣的接觸面積增大反應速率,
故答案為:加快反應速率;
(5)制備實驗方案是制取ZnSO4•7H2O,依據(jù)除雜不能引入新的雜質(zhì),Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間,所以加入鋅可以置換鎘,
故答案為:Zn.
點評 本題考查了物質(zhì)制備方案的設計,題目難度中等,根據(jù)制備流程明確制備原理為解答關鍵,注意掌握物質(zhì)制備方案設計與評價的原則,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | +1 | B. | +2 | C. | +3 | D. | +4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 置換反應 | B. | 分解反應 | C. | 化合反應 | D. | 復分解反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 醋酸和碳酸鈣反應:2H++CO32-═H2O+CO2↑ | |
B. | 鋅片插入硝酸根溶液中:Zn+Ag+═Zn2++Ag | |
C. | 銅和稀硝酸反應:Cu+2NO3-+4H+═Cu2++2NO2↑+2H2O | |
D. | 氯氣和氫氧化鈉溶液反應:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 密閉容器中反應達到平衡,t0時改變某一條件有如圖變化所示,則改變的條件只能是加入催化劑 | |
B. | 反應達到平衡時外界條件對平衡影響關系如圖B所示,則正反應為放熱反應,且a>b | |
C. | 物質(zhì)的量和溫度關系如圖C所示,則該反應的正反應為放熱反應 | |
D. | 反應速率和反應條件變化關系如圖D所示,則該反應的正反應為放熱反應,且A、B、C、D均為氣體 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 醋酸除水垢:2CH3COO-+2H++CaCO3═(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O | |
B. | 澄清石灰水中滴加少量NaHCO3:Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+2H2O+CO32- | |
C. | 稀硫酸除銅綠:4H++Cu2(OH)2CO3═2Cu2++CO2↑+3H2O | |
D. | 酸性條件下KIO3與KI溶液反應:IO3-+5I-+3H2O═3I2+6OH- |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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