时间:2018-03-17 05:40:47
1、实验题 现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类，镉是生产硫酸锌的副产品，属于高毒性金属，试回答下列相关问题.
火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3，可用硫酸提取铟，某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如下图1；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
图1酸度对铟浸出率的影响?图2液固比对铟浸出率的影响
①当酸度为196时，其物质的量浓度为?。
②从节约原料和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为：_______、_______。
（2）湿法炼锌的主要工艺流程为：
①从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气?。
②除去酸浸出液中的铁，可用H2O2氧化，再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀，写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式?
③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离的离子方程式____________________、_______________。
参考答案：
（1）①2mol/L(3分)② 180（2分）；6∶1（2分）
（2）①将烟道气净化，用于生产硫酸等。（2分）②2Fe2+ +H2O2 +2H+ = 2Fe3+ +2H2O（2分）
③Cd2+ + 2OH－=Cd(OH)2↓(2分)，Zn2++4OH－=ZnO22－+2H2O[或Zn2++4OH－= Zn(OH)42－]。（2分）
本题解析：（1）①酸度为196，即196g/L，其物质的量浓度为
=2mol/L
②从图像可看出：当酸度>180、液固比>6/1时，铟的浸出率保持在一定的水平，上升不再明显
（2）①烟气的主要成分为SO2，可净化、富集后制取硫酸
②根据化合升降守恒、电荷守恒及原子守恒，可配制此离子反应：2Fe2+ +H2O2 +2H+ = 2Fe3+ +2H2O
③Cd2+离子与OH—全部沉淀：Cd2+ + 2OH－=Cd(OH)2↓，而Zn2+可与OH—生成沉淀后，沉淀溶于过量的碱液中：Zn2＋＋2OH－=Zn(OH)2↓? Zn(OH)2＋2OH－=ZnO22－＋2H2O（或Zn2++4OH－=ZnO22－+2H2O、Zn2++4OH－= Zn(OH)42－）
本题难度：一般
2、填空题 （11分）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示：
（1）上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是：?，控制反应温度30℃以下的原因是：?。
（2）结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是：?。
（3）根据图1、图2回答：为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在?附近、反应时间应控制在?。
参考答案：（1）2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO42－＋3Cl－+5H2O （3分）?
防止生成的K2FeO4发生分解（2分）
（2）增大K＋浓度，促进K2FeO4晶体析出?（2分）
（3）30% （2分）?60min（2分）
本题解析：略
本题难度：一般
3、选择题 下列海洋资源中属于可再生资源的是
A．海底石油、天然气
B．潮汐能
C．滨海砂矿
D．锰结核
参考答案：B
本题解析：略
本题难度：一般
4、填空题 下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。
根据上述产业流程回答下列问题：
（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：①?、②?、③?、④?、⑤?。
（2）沸腾炉发生反应的化学方程式：?。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式?。
（3）用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36％)接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸?吨。
（4）热电厂的冷却水是?，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有?（写出一种即可）。
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。
?，?（写出两点即可）。
参考答案：（1）①Fe2O3?②电能?③热能?④SO2?⑤浓H2SO4?（各1分）
（2）4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO?2（2分）2Ca5(PO4)3F+7H2SO4?＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF（2分）
（3）0．39（2分）?（4）海水?镁或溴?（2分）
（5）废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为燃料。?（2分）
废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料。
废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作矿渣磷肥的生产原料。
本题解析：（1）①中冶炼钢铁的原料是Fe2O3，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS2与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥；
（2）沸腾炉中FeS2与氧气反应生成Fe2O3和SO2，其反应方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO?2；用硫酸与磷矿石反应生成磷酸二氢钙、硫酸钙，根据原子守恒可知，还有氟化氢生成，因此反应的化学方程式为2Ca5(PO4)3F+7H2SO4?＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF；
（3）根据原子守恒可知
FeS2～～～～～～～～～～2H2SO4?
120t? 2×98t
1t×36%×65%? m×98%
即
＝
解得m＝0．39t
（4）沿海地区有丰富的海水资源；海水中含有丰富的Mg元素、溴元素等可以制取Mg或溴；
（5）根据工厂的废气、废渣的成分可知，废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料，故答案为：废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料．
本题难度：一般
5、选择题 复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为
[? ]
A、增塑剂
B、发泡剂
C、防老化剂
D、增强体
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单