【題目】目前，處理鋅礦進(jìn)行綜合利用，多采用傳統(tǒng)的“高氧酸浸法”，但該法也存在一些缺點(diǎn)。最近，有文獻(xiàn)報(bào)道：用高鐵閃鋅礦(含有ZnS、FeS、CuS、CdS及少量SiO2等)為原料，采用“高氧催化氧化氨浸法”可以聯(lián)合制取Cu2O(紅色)、CdS(黃色)、鋅鋇白(白色)三種顏料，其流程如圖：

已知：

Ⅰ：浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成；

Ⅱ：浸渣為S、Fe(OH)CO3、SiO2等不溶性物質(zhì)；

Ⅲ：浸取液中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+；

Ⅳ：Cu+在溶液中不存在，但可以與NH3形成穩(wěn)定的[Cu(NH3)2]+。

回答下列問題：

(1)為加快浸取速度，可以采取的措施是(任答兩項(xiàng))_______；在實(shí)際生產(chǎn)中采取常溫下浸取而不采用加熱的方法，其原因是___。

(2)浸取釜中有O2參與生成浸渣Fe(OH)CO3的離子方程式為_______。

(3)蒸發(fā)爐中加入(NH4)2SO3的主要作用是_________；沉降池1中加入稀H2SO4的作用是_______。

(4)在制取ZnSO4和CdSO4時(shí)使用硫酸的量要適當(dāng)，如果硫酸過量，產(chǎn)生的后果是______。

(5)無論采用“高氧酸浸法”還是“高氧催化氧化氨浸法”，其前期處理，都要經(jīng)過用浸取劑浸取這一步，不同的是“高氧酸浸法”需先高溫焙燒，然后再用硫酸浸出。兩種方法比較，“高氧酸浸法”存在的缺點(diǎn)是(任答兩條)__________。

【答案】粉碎礦石，增大O2壓強(qiáng)，增大氨水和碳酸銨的濃度 防止NH3的揮發(fā)，以便形成穩(wěn)定的配合物，防止雙氧水分解 4FeS+3O2+4CO32-+6H2O=4Fe(OH)CO3↓+4S↓+8OH- 將[Cu(NH3)4]2+還原為[Cu (NH3)2]+ 調(diào)節(jié)溶液的pH，使[Cu(NH3)2]+轉(zhuǎn)化為Cu2O沉淀 產(chǎn)生H2S氣體污染大氣；降低鋅鋇白、CdS的產(chǎn)量 能耗高；設(shè)備耐酸性要求高；產(chǎn)生大量有害氣體(SO2)污染大氣

【解析】

由題干信息，分析流程圖可知，高鐵閃鋅礦在浸取釜中與O2、碳酸銨、氨水、雙氧水等組成的浸取劑反應(yīng)生成S、Fe(OH)CO3、SiO2等不溶性物質(zhì)、[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+和[Cd(NH3)4]2+，在蒸發(fā)爐中加入(NH4)2SO3將[Cu(NH3)4]2+還原為[Cu (NH3)2]+，進(jìn)入沉降池1中加入稀H2SO4調(diào)節(jié)pH使[Cu(NH3)2]+轉(zhuǎn)化為Cu2O沉淀，剩下的溶液在置換爐中加入適量鋅粉得到Cd單質(zhì)，濾液進(jìn)入沉降池2加入碳化氨水得到Zn2(OH)2CO3，經(jīng)稀硫酸得到ZnSO4溶液，ZnSO4與BaS溶液反應(yīng)得到鋅鋇白，據(jù)此分析解答問題。

(1)由化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素可以知道，可采用粉碎礦石，增大O2壓強(qiáng)，增大氨水和碳酸銨的濃度等方法加快浸取速率，由于浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成，受熱易分解，故在實(shí)際生產(chǎn)中采取常溫浸取而不采用加熱的方法，故答案為：粉碎礦石，增大O2壓強(qiáng)，增大氨水和碳酸銨的濃度；防止NH3的揮發(fā)，以便形成穩(wěn)定的配合物，防止雙氧水分解；

(2)浸取釜中O2與碳酸銨和FeS反應(yīng)生Fe(OH)CO3、S，反應(yīng)的離子方程式為4FeS+3O2+4CO32-+6H2O=4Fe(OH)CO3↓+4S↓+8OH-，故答案為：4FeS+3O2+4CO32-+6H2O=4Fe(OH)CO3↓+4S↓+8OH-；

(3)Cu+在溶液中不存在，但可以與NH3形成穩(wěn)定的[Cu(NH3)2]+，根據(jù)上述分析，(NH4)2SO3

中SO32-具有還原性，在蒸發(fā)爐中加入(NH4)2SO3可將[Cu(NH3)4]2+還原為[Cu (NH3)2]+，從而加入稀H2SO4調(diào)節(jié)pH使[Cu(NH3)2]+轉(zhuǎn)化為Cu2O沉淀，故答案為：將[Cu(NH3)4]2+還原為[Cu (NH3)2]+；調(diào)節(jié)溶液的pH，使[Cu(NH3)2]+轉(zhuǎn)化為Cu2O沉淀；

(4)在制取ZnSO4和CdSO4時(shí)使用硫酸過量會(huì)產(chǎn)生H2S氣體污染大氣并降低鋅鋇白、CdS的產(chǎn)量，故答案為：產(chǎn)生H2S氣體污染大氣，降低鋅鋇白、CdS的產(chǎn)量；

(5) “高氧酸浸法”需先高溫焙燒，然后再用硫酸浸出，此法需要在高溫條件，能耗高；對(duì)設(shè)備的耐酸性要求高；同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體(SO2)污染大氣，故答案為：能耗高、設(shè)備耐酸性要求高、產(chǎn)生大量有害氣體(SO2)污染大氣。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某化學(xué)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱。下列說法不正確的是(　　)

A.E處棉花球變成黃色，說明Cl2的氧化性比Br2強(qiáng)

B.F處棉花球變成藍(lán)色，說明Br2的氧化性比I2強(qiáng)

C.E處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2

D.G裝置中NaOH溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】選擇完成下列實(shí)驗(yàn)的裝置。

（1）分離水和植物油，選用____________（填序號(hào)，下同）。

（2）用乙酸、乙醇和濃硫酸制備乙酸乙酯，選用____________。

（3）加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物制取NH3，用____________ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有機(jī)物X是淀粉水解的最終產(chǎn)物；Y俗名酒精；Z是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可以把果實(shí)催熟，在催化劑作用下，Z可以制得重要的包裝材料P。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）X的分子式為___。

（2）Y與Na反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

（3）Z→P反應(yīng)的化學(xué)方程式為___，屬___反應(yīng)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮、硒形成的單質(zhì)及其化合物有重要的科學(xué)研究價(jià)值，請(qǐng)回答下列問題：

(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機(jī)不對(duì)稱合成中起催化誘導(dǎo)效應(yīng)，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示�；鶓B(tài)氮原子的價(jià)電子軌道表示式為______________；其核外電子共占據(jù)____個(gè)能級(jí)；鄰氨基吡啶的銅配合物中Cu2＋的配位數(shù)是_______。

(2)高聚氮晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)氮原子與另外三個(gè)氮原子結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。固態(tài)高聚氮是_______晶體；該晶體中n(N)與n(N—N)之比為_______；這種高聚氮N—N鍵的鍵能為160 kJ·mol-1，而N2的鍵能為942 kJ·mol-1，其可能潛在的應(yīng)用是__________。

(3)NO3－的空間構(gòu)型是________；HNO3的酸性比HNO2強(qiáng)，試從結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因__________。

(4)硒有三種晶體(α單斜體、β單斜體和灰色三角晶)，灰硒的晶體為六方晶胞結(jié)構(gòu)，原子排列為無限螺旋鏈，分布在六方晶格上，同一條鏈內(nèi)原子作用很強(qiáng)，相鄰鏈之間原子作用較弱，其螺旋鏈狀圖、晶胞結(jié)構(gòu)圖和晶胞俯視圖如圖所示：

已知正六棱柱的邊長為acm，高為bcm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為_____g·cm-3(用含NA、a、b的式子表示)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用具有重要的社會(huì)意義�；卮鹣铝袉栴}：

（1）CO可用于高爐煉鐵，已知：

Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2 (g) △H1= a kJ/mol

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2 (g) △ H2= b kJ/mol

則反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)的△H=________kJ/mol

（2）某溫度下，在容積為2 L的密閉容器甲中投入8molCO2(g)、16molH2(g)發(fā)生反應(yīng)：

CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)

甲容器15 min后達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。則015 min內(nèi)用二氧化碳表示平均反應(yīng)速率v（CO2）=_______，計(jì)算此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= __________。

（3）捕碳技術(shù)是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。目前NH3和(NH4)2CO3等物質(zhì)已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑。

①下列物質(zhì)中不可能作為CO2捕獲劑的是___________。

A．Na2CO3 B．NaOH C．CH3CH2OH D．NH4Cl

②用(NH4)2CO3捕碳的反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體，保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變，分別在不同溫度下，經(jīng)過相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度，得到趨勢(shì)圖：

I. c點(diǎn)的逆反應(yīng)速率和d點(diǎn)的正反應(yīng)速率的大小關(guān)系為

Ｖ逆c _____Ｖ正d (填“＞”、“＝”或“＜”)

II. b、c、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)K b 、K c、 Kd 從大到小的順序?yàn)?/span>_______。(填“＞”、“＝”或“＜”)

III．T3～T4溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)增大的變化趨勢(shì)，其原因是____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】TMB是一種新型指紋檢測(cè)的色原試劑，由碳、氫、氮三種元素組成，M=240g·mol—1。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲利用下列儀器測(cè)定TMB的分子式。主要過程為在足量氧氣流中將4.80 g TMB樣品氧化(氮元素轉(zhuǎn)化為N2)，再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2。請(qǐng)從圖中選擇適當(dāng)?shù)难b置(裝置符合氣密性要求，加熱裝置等已略去，其他用品可自選)。

(1) 寫出A中的化學(xué)反應(yīng)方程式：__________________；

(2) B 中試劑是___________，作用是________________ ；

(3) 裝置C中CuO粉末的作用為________________。

(4) 理想狀態(tài)下，將4.80 gTMB樣品完全氧化，點(diǎn)燃C處酒精燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)得D增加3.60 g，E增加14.08 g，則TMB的分子式為____________。

(5)有同學(xué)認(rèn)為，用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得的TMB分子式不準(zhǔn)確，應(yīng)在干燥管E后再添加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管F。你認(rèn)為是否需要添加F裝置__________（填“需要”或“不需要”），簡述理由________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下圖是鋅片和銅片在稀硫酸中所組成的原電池裝置，c、d為兩個(gè)電極。下列有關(guān)的判斷不正確的是

A. 電池工作的過程中，d電極上產(chǎn)生氣泡

B. 電池工作時(shí)，溶液中SO42－向d移動(dòng)

C. c為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

D. 電池工作的過程中，溶液中SO42－濃度基本不變

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開氮肥，科學(xué)合理使用氮肥，不僅能提高化肥的使用率，而且能夠更好地保護(hù)環(huán)境，請(qǐng)回答下列問題：

(1)工業(yè)合成氨是制取氮肥的基礎(chǔ)。合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物 N2 的結(jié)構(gòu)式是_______________，產(chǎn)物NH3 的電子式是_________________。

(2)某小組在實(shí)驗(yàn)室模擬以 NH3 為原料， 制備少量硝態(tài)氮肥 Ca(NO3)2，轉(zhuǎn)化途徑如下(轉(zhuǎn)化所需試劑及條件已略去)。

①NO→NO2 的現(xiàn)象是______________， NO2→HNO3 的化學(xué)方程式為____________________。

②將HNO3 轉(zhuǎn)化為 Ca(NO3)2，列舉兩種不同類別的化合物 M___________________(寫化學(xué)式) 。

(3)①NH4HCO3 是一種銨態(tài)氮肥，需陰涼處保存，原因是_______________(寫化學(xué)方程式)。

②實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)郴适卿@態(tài)氮肥，檢驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。

(4)過渡施用氮肥將導(dǎo)致大氣中NH3含量增高，加劇霧霾的形成。(NH4)2SO4是霧霾的成分之一，其形成過程如下圖所示(轉(zhuǎn)化所需試劑及條件已略去)

①X可能是SO3 或_______________，Y是_____________。

②尿素CO(NH2)2是一種常用有機(jī)氮肥，緩慢與 H2O 發(fā)生非氧化還原反應(yīng)釋放出NH3和另外一種氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

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