变质,容易导致实验偏差,A实验难以完成;B实验中可
以通过观察氯化铁溶液颜色的变化来确定是否发生氧化还原反应,B实验可行;C实验中的KM
O4溶液是画蛇添足,应该不用,D实验中并没有明显的现象可资判断,不可行。
(一)必考题(共43分)
8.(14分)
我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(Z
S,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
相关金属离子c0M
01molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
3
f金属离子
Fe3
Fe2
Z
2
Cd2
开始沉淀的pH
15
63
62
74
沉淀完全的pH
28
83
82
94
回答下列问题:
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________;氧化除杂工序中Z
O的作用是____________,若不通入氧气,其后果是________________。
(3)溶液中的Cd2可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________;沉积锌后的电解液可返回
_______工序继续使用。
【答案与分析】⑴2Z
S3O2
2Z
O2SO2;⑵PbSO4、调节溶液的酸碱度,使Fe3形成沉淀而除去、
Fe2无法除去。⑶Z
Cd2Z
2Cd⑷Z
22eZ
、溶(酸)浸。⑴矿物焙烧的过程中均是矿物中的成份与空气中的氧气发生氧化反应而生成氧化物,
⑵在酸浸的过程中,除了矿物中的SiO2因为不能与稀硫酸反应而形成滤渣外,矿物中的Pb(Ⅱ)也能与SO42生成了PbSO4沉淀;氧化工序中加入Z
O,除了能够与H2SO4反应而起到调节溶液的酸碱度,从而使溶液的pH值控制在1562之间,使Fe3沉淀而除去;此过程中如果没有伴随通入氧气,则溶液
中的Fe(Ⅱ)不能被氧化成Fe3Fe(Ⅱ)在pH为1562之间不能形成沉淀,无法除去。⑶锌的金属活
动性比镉强,因此能够将Cd2从溶液中置换出来,⑷电解池中阴极发生还原反应:Z
22eZ
,而阳极发生氧化反应:2H2O4e4HO2↑,最后得到的是H2SO4溶液,因此可以循环使用作为酸浸液。9.(14分)
CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4CO2催化重整反应为:CH4gCO2g2COg2H2g。
已知:Cs2H2gCgΔH75kJmol1CsO2gCO2gΔH394kJmol1
1Cs2O2gCOg
ΔH111kJmol1
该催化重整反应的ΔH______kJmol1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2r