火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)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1100-1300℃,使锌蒸馏出来(设空气中N2、02的体积分数分

火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)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1100-1300℃,使锌蒸馏出来(设空气中N2、02的体积分数分

题型:静安区一模难度:来源:
火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)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1100-1300℃,使锌蒸馏出来(设空气中N2、02的体积分数分别为0.8、0.2).主要反应为:
焙烧炉中:2ZnS(s)+3O2→2ZnO(s)+2SO2 (g)    ①
鼓风炉中:2C(s)+O2 (g)→2C0(g)           ②
鼓风炉中:ZnO(s)+CO(g)⇌Zn(g)+CO2(g)       ③
(1)ZnS质量分数为62%的闪锌矿(杂质不含锌)锌的质量分数为______%(保留小数点后一位数字).
(2)焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过______%(保留小数点后一位数字).
(3)鼓风炉容积固定,炉内部分气态物质物质的量浓度(mol/L)变化如下:
答案
举一反三
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  时间/min    C0    Zn    CO2
    0    0.11    0    0
    2    0.1    0.01    0.01
    3    0.01    0.1    0.1
    4    0.01    0.1    0.1
(1)ZnS中锌的质量分数ω(Zn)=
65
65+32
=
65
97

闪锌矿中锌的质量分数为62%×ω(Zn)=62%×
65
97
=41.5%
故答案为:41.5
(2)假定有2molZnS,最少通入3molO2,根据方程式2ZnS(s)+3O2→2ZnO(s)+2SO2 (g) 可知,生成的SO2的物质的量为2mol;未参加反应的N2的物质的量为3mol×4=12mol.此时SO2的体积分数为
2mol
2mol+14mol
×100%=14.3%.实际通入的空气要多,故SO2的体积分数不超过14.3%.
故答案为:14.3
(3)由表可知,3min时,反应达平衡,此时C0的平衡浓度为0.01mol/L,
所以C0的总转化率为
0.11mol/L-0.01mol/L
0.11mol/L
×100%=90.9%.
令需焦炭质量为mg,实际利用的为89%mg,由方程式可得,关系式ZnO(s)~C(s),所以n(ZnO)=n(C),
89%mg
12g/mol
=1,解得m=12.25
故答案为:90.9%;12.25
(4)设焙烧炉中消耗空气的物质的量为5x,鼓风炉中消耗空气物质的量为5y
则:2C+O2=2CO; ZnO(s)+CO(g)=Zn(g)+CO2(g).
       y   2y         2y×62.5%  1mol
 所以2y×62.5%=1mol    
解得 y=0.8mol,所以 5y=4mol
   2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 △n,
   2mol               1mol
   1mol               0.5mol
所以4x/(5x-0.5mol)=82.5%  
解得  x=3.3mol,所以 5x=16.5mol
所以5x+5y=4mol+16.5mol=20.5mol
V(空气)=20.5mol×22.4L•mol-1=459.2L
故答案为:459.2L
(一)括号中的物质是杂质,写出除去这些杂质的试剂:
(1)MgO (Al2O3)______(2)Cl2(HCl)______
(3)FeCl3(FeCl2)______(4)NaHCO3溶液(Na2CO3)______
(二)海水中含有大量的氯化镁,从海水中提取镁的生产流程如图1所示:

魔方格

回答下列问题:
写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式______;
操作①主要是指______;试剂①可选用______;操作②是指______;经操作③最终可得金属镁.
(三)实验室配制480ml 0.1mol•L-1的Na2CO3溶液,回答下列问题:
(1)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体______g.
(2)如图2所示的仪器配制溶液肯定不需要的是______(填序号),本实验所需玻璃仪器E规格为______mL.
(3)容量瓶上标有:①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的______.(填数字符号)
(4)配制所需的主要仪器是:a容量瓶、b烧杯、c胶头滴管、d托盘天平,它们在操作过程中使用的前后顺序是______.(填写字母,每种仪器只能选择一次)
(5)玻璃棒是化学实验中常用的一种玻璃工具,则在配制溶液的过程中玻璃棒共起到了______种用途.(填写数字)
(6)若实验时遇到下列情况,将使溶液的浓度偏低的是______.
A.配制前设有将容量瓶中的水除尽;      B.碳酸钠失去了部分结晶水;
C.碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠;    D.称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈;   E.定容时仰视刻度线.
孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下:
(1)方案1:将它与焦炭一起加热,可以生成铜、二氧化碳、水.
①该反应的还原剂是______.
②CuCO3•Cu(OH)2与焦炭物质的量之比应该为______,实际中碳要过量一些.
(2)方案2:称量m g孔雀石,加过量的稀硫酸将其溶解,过滤,将滤液分成两等份.
Ⅰ:在一份中加入铁粉,获得铜.
①与铁粉反应的离子有______.
②观察到的实验现象为______.
③写出孔雀石被稀硫酸溶解的离子方程式______
Ⅱ:另一份用来测定孔雀石中铜的含量,步骤如下:
a.在溶液中加入足量KI,发生的反应为:
2Cu2++4I-=2CuI+I2
b. 以淀粉为指示剂,用Na2S2O3溶液测定生成的 I2,发生的反应为:
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
用去2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液V mL.
①当溶液的颜色变为______  色时,说明反应恰好完全
②根据以上实验,测得孔雀石中铜的质量分数是______ (以含m、V的代数式表示)
下列工业制备方法不正确的是(   )
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A.工业提取镁是将海水中的镁转化为氯化镁再电解得到单质镁
B.工业提取铝是把铝土矿中的氧化铝提纯后采用加热分解法制备单质铝
C.工业采用高炉法炼铁
D.工业采用接触法制造浓硫酸
下列金属的冶炼不适宜用热还原性来冶炼的是(   )
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在冶金工业上,均不能用化学还原剂制得的一组金属是(  )
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C.ZnFeCuAgD.MgAlZnFe