9.1初识酸和碱
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某些食物的近似如下表所示。胃酸过多的人应食用食物
食物 鸡蛋清 牛奶 葡萄汁 苹果
A.鸡蛋清 B.牛奶 C.葡萄汁 D.苹果
2.下列有关溶解、溶液的说法中不正确的是
A.用汽油、洗涤剂都能洗去油污,但前者是溶解后者是乳化
B.从5%的蔗糖溶液中取出1滴,这1滴溶液的浓度仍为5%
C.盐酸、氢氧化钠溶液都能导电,是因为溶液中都有自由移动的离子
D.均一、稳定的液体都是溶液
3.表所示为几种常见食物的范围,其中酸性最强的是
表几种常见食物的范围
食物 苹果 番茄 牛奶 玉米粥
A.苹果 B.番茄 C.牛奶 D.玉米粥
4.实验室区分下列各组物质的两种方法均正确的是
选项 需区分物质 方案一 方案二
A 过氧化氢溶液和水 加入氧化铁粉末 加入硫酸铜溶液
B 氧气和空气 观察颜色 分别伸入燃着的木条
C 铁片和铝片 观察颜色 取相同体积,用手分别掂量一下
D 蒸馏水和氨水 观察颜色 滴加酚酞溶液
A.A B.B C.C D.D
5.物质的检验、鉴别和除杂是科学探究的重要组成部分。下列实验方案设计正确的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别羊毛和棉花 取样,点燃,闻气味
B 鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液 取样,分别加入无色酚酞溶液
C 除去CO2气体中混有的HCl气体 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
D 除去氧气中少量的氮气 通过灼热的铜网
A.A B.B C.C D.D
6.下列实验操作错误的是
A.过滤食盐水 B.测定溶液
C.滴管洗涤后插入原瓶 D.称量氯化钠
7.化学实验操作应严谨、规范。下列实验操作正确的是
A.检查装置的气密性 B.CO2验满
C.稀释浓硫酸 D.测溶液pH
A.A B.B C.C D.D
8.下列处理方法错误的是
A.碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿抹布盖灭
B.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后涂上碳酸氢钠溶液
C.蒸发食盐水时,若液滴飞溅,应立即停止搅拌,再撤去酒精灯
D.电器起火,要先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
9.某同学利用图1装置研究浓盐酸与NaOH溶液的反应,实验时先滴入酚酞溶液,再滴入滚盐酸,测出左侧试管内溶液的pH曲线如图2。下列说法正确的是
A.实验中浓盐酸可换成浓硫酸
B.t1时,a点溶液中有大量的H+
C.t2时,b点溶液的颜色为红色
D.c点溶液中溶质有酚酞、HCl和NaCl
10.规范操作是实验成功和安全的保障。下列实验操作规范的是
A.量取液体 B.加热液体
C.测溶液的pH D.倾倒液体
二、非选择题
11.“二十四节气”凝聚了古代农耕文明的智慧,它与人们的生产生活息息相关。
(1)“谷雨”:“谷雨深春近,茶烟永日香。”正常雨水的,但由于燃油汽车发动机产生的氮氧化物(如)和煤(含硫)燃烧产生的 (填化学式)排放到空气中与水反应,形成酸雨,导致雨水的。
(2)“小满”:“新凉牛犊归桑薄,小满人家割麦田。”农民在耕种时会用到铁制农具,日常生活中为防止铁制品生锈常采用的措施有 (写一条即可)。
12.晓晓在做实验时,向某无色溶液中滴加无色酚酞,溶液变成了红色,于是她下结论此溶液一定是 (填“碱”或“碱性”)溶液,它的pH 7。(填“>”、“=”或“ ”)
13.化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)化石燃料燃烧产生大量,加剧了大气层的 效应。
(2)油锅起火可盖上锅盖使火熄灭,其灭火原理是 。
(3)小明闻到冰箱内有异味,放入活性炭包除味,这是利用活性炭的 性;
(4)用铁制作炊具是利用其良好的延展性和 性。
(5)铅蓄电池是生活中常见的可充电电池,充放电的反应原理可表示为:,反应物X的化学式为 。给铅蓄电池充电时,内部溶液的将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.延安是中国革命圣地,为使延安一天天变美,在守护河水清澈、天空湛蓝方面,延安交出了一张亮眼的生态“成绩单”。
(1)为全力守护“圣地蓝”,延安积极推进全市燃煤锅炉拆改和燃气锅炉低氮燃烧改造。煤中含有的硫、氮元素在燃烧时生成的气态污染物有 (答一种)。
(2)深入打好碧水保卫战,进行雨污分流和排污口整治综合治理,水的污染源主要有 、农业污染和生活污染。
(3)推动实现水质持续改善,饮用水的水质指标中规定水的pH不小于6.5且不大于8.5,pH为9.5的水显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(4)提高再生水循环利用率。再生水循环利用的目的是 。
15.苏超冠军城,泰州欢迎您。
(1)泰州早茶,传承泰州味道
①从微观角度分析,蟹黄汤包“香气四溢”的原因是 。
②大煮干丝中富含钙,经常食用对补充钙质有帮助,这里的钙指的是 。
③早茶调料中食盐主要成分是氯化钠,构成氯化钠的阴离子符号为 。
(2)水韵凤城,诉说泰州历史
④望海楼:寓意“前程似锦”的金箔牡丹图至今熠熠生辉,说明金的化学性质 。
⑤凤城河水:可用 (填仪器名称)精确测定河水pH,为健康生活保驾护航。
⑥河畔夜景:霓虹灯通电时发出橘红色光,是因为灯管内填充 (填“氧气”或“氖气”)。
(3)动车高铁,缩短城市距离
⑦电网通过石墨电刷给动车供电,体现石墨具有良好的 性。
⑧动车车身喷刷新型涂料防锈,其防锈原理是 。
⑨制造铁轨常选用高锰钢而不选用纯铁,原因是 。
16.如图是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)指出图1中标有数字的仪器名称:① 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是 (填编号,下同),该装置作为反应的发生装置还缺少 ,写出该反应的文字表达式 。
(3)若用F装置来收集氧气,气体应从 (填a或b)端通入;
(4)通过查阅资料得知:氨气()是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水,小芳同学加热氧化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,她应从A-E中选择的制取装置是 (填编号),小芳将收集满氨气的试管倒扣在滴有无色酚酞试液的水中如图2,观察到的现象是 。
17.请参加“自制苏打水”的项目式学习。
【任务一】认识苏打水
(1)苏打水是碳酸氢钠的水溶液,pH=8.3能使无色酚酞呈现出 色。
【任务二】配制苏打水
(2)常温下按图1步骤配制溶质质量分数为3%的苏打水。需加入碳酸氢钠的质量为 g,振荡的作用是 (水的密度为1)。
【任务三】储存苏打水
(3)如图2所示实验,观察到澄清石灰水变浑浊。试管中产生的白色浑浊物质的化学式为 。根据实验,储存苏打水需要 。
18.现代化学可以通过电解水的方法了解水的组成。
(1)图1中电解水的化学方程式为 ;实验中,电源“B”是 (选填“正极”或“负极”)。
(2)检验试管D中气体的方法是 。
(3)实验中,加入氢氧化钠可以增加水的导电性。实验中通过改变电压、氢氧化钠浓度来采集产生等量的氧气所需要的时间,通过图2数据对比,对实验影响较大的因素是 (选填“电压”或“氢氧化钠溶液浓度”)。
(4)实验室也可以通过加热高锰酸钾制取氧气,写出高锰酸钾的化学式是 ,高锰酸钾中锰元素的化合价为 。
A.+5 B.+6 C.+7 D.+4
氯碱工业是用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH,同时产生和。
探究小组同学按图甲模拟氯碱工业,在20℃时,配制了一定量刚好饱和的氯化钠溶液,进行电解。
(5)①中加入氯化钠的质量为 g,所形成的氯化钠饱和溶液中含有的微观粒子的结构示意图 。(画出其中一种即可)
(6)石墨具有优良的 性,因此可用于制作干电池的电极。③中电解一段时间后,生成了能使酚酞试液变红色的离子是 (填离子符号)
(7)从③中电解后的溶液中提取氢氧化钠固体,较适宜采用 (选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法,并说明理由 。
19.锌传统湿法冶炼约有15%的锌损失在铁酸锌(ZnFe2O4)中,高效率、低能耗、低成本处理铁酸锌渣料的工艺如图1所示。
(1)ZnFe2O4中锌、铁元素的质量比是 。
(2)1图的两个步骤中只有一步涉及元素化合价变化,具体情况是 。
(3)工业生产上,铜粉和铁酸锌的混合浸取可以实现铁酸锌的完全溶解,总反应的化学方程式为ZnFe2O4+4H2SO4+2Cu=ZnSO4+2FeSO4+Cu2SO4+4H2O。为实现241kgZnFe2O4完全溶解,理论上需要添加铜粉的质量是多少?(写出计算过程)
(4)控制实验条件为60℃、60min、液固比20mL/g和21.60%Cu,铁酸锌渣铜粉还原的浸出率、残渣率、尾酸pH随硫酸浓度、是否添加铜粉的变化曲线如图2所示。未添加铜粉时,随着硫酸浓度增加,锌浸出率、残渣率和尾酸pH的变化情况是 ;实际生产中,添加过量的铜 (“会”“不会”)影响硫酸溶液的消耗量,你的理由是 。
《9.1初识酸和碱》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A A A C C C D A
1.A
【详解】胃酸过多的人应食用碱性物质。
A、鸡蛋清的pH>7,显碱性,符合题意;
B、牛奶的pH<7,显酸性,不符合题意;
C、葡萄汁的pH<7,显酸性,不符合题意;
D、苹果的pH<7,显酸性,不符合题意。
故选:A。
2.D
【详解】A、用汽油洗去油污,是因为油污能溶解在汽油中,洗涤剂能洗去油污,是乳化作用。说法正确,不符合题意;
B、溶液是均一、稳定的混合物,从5%的蔗糖溶液中取出1滴,这1滴溶液的浓度仍为5%。说法正确,不符合题意;
C、盐酸、氢氧化钠溶解于水中,都能解离出自由移动的离子,所以,它们的溶液都能导电。说法正确,不符合题意;
D、溶液是均一、稳定的混合物,但均一、稳定的液体不一定是溶液,如蒸馏水是纯净物。说法错误,符合题意。
故选D。
3.A
【分析】当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强;当溶液的pH大于7时,呈碱性,且pH越大,碱性越强;据此进行分析判断即可。
【详解】根据当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强,苹果的pH最小,酸性最强。
故选:A。
4.A
【详解】A、方案一:过氧化氢溶液中加入氧化铁粉末(催化剂),会产生大量气泡;水中加入氧化铁粉末,粉末不溶解、无气泡产生,可区分;方案二:过氧化氢溶液中加入硫酸铜溶液(催化剂),会产生大量气泡;水中加入硫酸铜溶液,溶液混合但无气泡产生,可区分,两种方法均正确,符合题意。
B、方案一:氧气和空气均为无色气体,观察颜色无法区分;方案二:伸入燃着的木条,氧气中木条燃烧更旺,空气中无明显变化,可区分,方法一错误,不符合题意。
C、方案一:铁片和铝片均为银白色,观察颜色无法区分;方案二:相同体积下,铁的密度大于铝,手感更重,可区分,方法一错误,不符合题意。
D、方案一:蒸馏水和氨水均为无色液体,观察颜色无法区分;方案二:氨水显碱性,滴加酚酞溶液变红;蒸馏水无变化,可区分,方法一错误,不符合题意。
故选A。
5.A
【详解】A、 羊毛是蛋白质纤维,燃烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味;棉花是纤维素纤维,燃烧时无特殊气味,类似纸张燃烧。因此,通过点燃闻气味可以区分两者,方案正确。
B、 氢氧化钠(NaOH)是强碱,其溶液能使无色酚酞溶液变红;碳酸钠(Na2CO3)溶液也呈碱性,同样能使无色酚酞溶液变红。两者现象相同,无法鉴别。方案错误。
C、NaOH溶液能吸收HCl气体,但CO2也是酸性气体,会与NaOH反应,导致CO2被同时除去。这不符合除杂原则:应只除杂质,保留主体气体。方案错误。
D、灼热的铜网能与氧气反应,从而除去氧气;但氮气(N2)化学性质稳定,不与铜反应。方案本意是除去氮气,但实际除去了氧气,不符合目的。方案错误。
故正确答案为A。
6.C
【详解】A、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”,图示操作正确,不符合题意;
B、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在点滴板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图示操作正确,不符合题意;
C、滴瓶上的滴管使用后直接插回原瓶,不能用水清洗,否则药品会被稀释,图示操作错误,符合题意;
D、托盘天平要遵循左物右码的使用原则,称量氯化钠时,应在两个托盘上各放一张干净的大小相同的纸片,然后把药品放在纸上称量,图示操作正确,不符合题意。
故选:C。
7.C
【详解】A、检查装置气密性时,图中装置长颈漏斗与外界空气相通,手握试管无法准确判断气密性是否良好。A 错误。
B、气体验满时,燃着的木条应放在集气瓶口,图中燃着的木条伸入集气瓶内,B 错误。
C、稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌,使热量迅速扩散,C 正确。
D、用 pH 试纸测定溶液的 pH 时,不能将 pH 试纸直接浸入待测溶液中,会污染待测溶液。D 错误。
故选:C。
8.C
【详解】A、碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿抹布盖灭,利用隔绝氧气和降低温度,达到灭火的目的,处理方法正确,不符合题意;
B、浓硫酸具有强腐蚀性,浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,处理方法正确,不符合题意;
C、蒸发食盐水时未用玻璃棒搅拌,会导致局部温度过高,造成液滴飞溅,所以蒸发食盐水时,若液滴飞溅,应用玻璃棒不断搅拌,待蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,处理方法不正确,符合题意;
D、电器起火,要先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,防止触电或电器发生爆炸伤人,处理方法正确,不符合题意;
故选:C。
9.D
【详解】A、浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子可进入左侧和氢氧化钠发生反应。浓硫酸不具有挥发性,不能将浓盐酸换成浓硫酸。不符合题意;
B、a点pH>7,溶液中有大量的氢氧根离子。不符合题意;
C、b点溶液pH=7,酚酞遇中性溶液为无色,所以溶液颜色为无色。不符合题意;
D、c点pH<7,溶液中氢氧化钠被全部反应,盐酸过量。氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以c点溶液中溶质有酚酞、HCl和NaCl。符合题意;
故选 D。
10.A
【详解】A、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,故图示操作正确;
B、加热试管中的液体时,液体的量不能超过试管容积的,且要用外焰加热,先均匀加热,后对准药品固定加热。试管口向上倾斜,与桌面呈45°角,手握长柄;图中液体超过试管容积的,故图示操作不正确;
C、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染试剂,也不能将pH试纸湿润,故图示操作不正确;
D、向试管中倒入液体,试管倾斜,瓶塞要倒放,标签朝向手心,瓶口紧挨试管口;图中瓶塞未倒放,故图示操作不正确。
故选A。
11.(1)SO2
(2)刷漆(合理即可)
【详解】(1)燃油汽车发动机产生的氮氧化物(如)和煤(含硫)燃烧产生的二氧化硫(SO2)排放到空气中与水反应,形成酸雨,导致雨水的。
(2)铁生锈需要与氧气和水接触。防锈措施需隔绝其中至少一个条件,如刷漆、涂油等,故填:刷漆(合理即可)。
12. 碱性 >
【详解】无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中均不变色,故向某无色溶液中滴加无色酚酞,溶液变成了红色,于是她下结论此溶液一定是碱性溶液,但是不一定是碱溶液,如碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,但是碳酸钠属于盐;
该溶液显碱性,则pH>7。
13.(1)温室
(2)隔绝氧气(或空气)
(3)吸附
(4)导热
(5) H2O 减小
【详解】(1)化石燃料燃烧产生大量二氧化碳,二氧化碳等气体能使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,加剧了大气层的温室效应。
(2)油锅起火盖上锅盖,能阻止空气进入油锅,使燃烧因缺少氧气而熄灭,其灭火原理是隔绝氧气(或空气)。
(3)活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附异味和色素等,所以放入活性炭包可以除去冰箱内的异味,利用的是活性炭的吸附性。
(4)用铁制作炊具,在加热时能将热量传递给食物,是利用了铁良好的延展性和导热性。
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后Pb、O、H、S的个数分别是2、10、4、2,反应前除2X外Pb、O、H、S的个数分别是2、8、0、2,则2X含有2个O、4个H,X含有1个O、2个H,X的化学式为H2O;
根据,给铅蓄电池充电时,生成硫酸,溶液酸性增强,pH将减小。
14.(1)二氧化硫/二氧化氮
(2)工业污染
(3)碱性
(4)节约水资源
【详解】(1)煤中硫元素燃烧生成二氧化硫,氮元素燃烧生成二氧化氮等气态污染物。
(2)水的污染源主要有工业污染、农业污染和生活污染。
(3)pH>7的溶液显碱性,9.5>7,所以显碱性。
(4)再生水循环利用主要是为了提高水的利用率,达到节约用水、保护水资源的目的。
15.(1) 分子在不断运动 元素 Cl-
(2) 不活泼或稳定 pH计 氖气
(3) 导电 隔绝氧气和水 锰钢硬度大,抗腐蚀能力强
【详解】(1)①“香气四溢”的原因是分子在不断运动;
②大煮干丝中富含钙,经常食用对补充钙质有帮助,这里的钙指的是元素;
③氯化钠由阳离子钠离子和阴离子氯离子(Cl-)构成;
(2)④金箔牡丹图至今熠熠生辉,说明金的化学性质不活泼或稳定,不易与其他物质反应;
⑤精确测定河水pH用pH计;
⑥稀有气体通电会发出不同颜色的光,所以可以用作霓虹灯,霓虹灯通电时发出橘红色光,是因为灯管内填充氖气;
(3)⑦电网通过石墨电刷给动车供电,体现石墨具有良好的导电性;
⑧动车车身喷刷新型涂料防锈,其防锈原理是隔绝氧气和水;
⑨合金的硬度大,抗腐蚀性能强,所以制造铁轨常选用高锰钢而不选用纯铁,原因是锰钢硬度大。抗腐蚀能力强。
16.(1)酒精灯
(2) A 一团棉花
(3)a
(4) A 试管内的液面上升;酚酞溶液由无色变为红色
【详解】(1)由图可知,图1中标有①的仪器名称为酒精灯;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时需要加热,应选用的发生装置是A,该装置作为反应的发生装置还缺少一团棉花,防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
(3) 氧气的密度大于空气,若用F装置来收集氧气,气体应从a端通入;
(4)加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,发生装置选A,氨气密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水,故收集装置选E;氨气极易溶于水,形成氨水,能使无色酚酞试液变红,所以将收满氨气的试管倒扣在滴有无色酚酞的水中,氨气溶于水使压强减小,会看到试管内液面上升,且酚酞溶液变红。
17.(1)红
(2) 15 加速溶解
(3) CaCO3 低温保存
【详解】(1)苏打水是碳酸氢钠的水溶液,pH=8.3﹥7,显碱性,能使无色酚酞呈现出红色;
(2)解:设需加入碳酸氢钠的质量为x,则,x=15g;振荡的作用是:加速溶解;
(3)试管中产生白色浑浊,说明碳酸氢钠受热分解生成了二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,则白色浑浊物质为碳酸钙,化学式为:CaCO3;碳酸氢钠受热易分解,则储存苏打水应注意的是:低温保存。
18.(1) 负极
(2)将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,则证明是氧气
(3)电压
(4) KMnO4 C
(5) 18 或或
(6) 导电 OH-
(7) 蒸发结晶 氢氧化钠的溶解度受温度影响较小,蒸发结晶适用于溶解度受温度影响不大的物质,通过蒸发溶剂可使溶质结晶析出
【详解】(1)水电解的化学方程式为:。
在电解水实验中,“正氧负氢”,即与正极相连的试管产生氧气,与负极相连的试管产生氢气,且氧气和氢气的体积比约为1:2。图中C试管内气体体积多,是氢气,所以电极“B”连接的是负极。
(2)D试管中气体是氧气,检验氧气的方法是:将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,则证明是氧气。
(3)由图2数据对比可知,增大电压,采集产生等量的氧气所需要的时间减少幅度更大,所以电压对实验的影响更大。
(4)高锰酸钾的化学式是KMnO4。 在KMnO4中,钾元素显+1价,氧元素显-2价,设锰元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得:( + 1) + x +4×( - 2)=0,解得x=+7,所以锰元素的化合价为+7,故选C。
(5)①20 ℃时,氯化钠的溶解度是36g,即100g水中最多溶解36g氯化钠。50g水中最多溶解氯化钠的质量为18g,所以①中加入氯化钠的质量为18g。
氯化钠溶液中,氯化钠溶解后解离成钠离子和氯离子,因此所形成的氯化钠饱和溶液中含有的微观粒子有钠离子、氯离子、水分子(或Na+、Cl-、H2O);钠离子结构示意图为:,氯离子的结构示意图为:,水分子的结构示意图,。
(6)②石墨具有优良的导电性,所以可用于制作干电池的电极。
③电解氯化钠溶液时,阴极发生反应产生氢气和氢氧化钠(NaOH),氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,氢氧化钠在溶液中解离出Na+和OH-,所以能使酚酞试液变红的离子是OH-。
(7)较适宜采用蒸发结晶的方法。 理由是:氢氧化钠的溶解度受温度影响较小,蒸发结晶适用于溶解度受温度影响不大的物质,通过蒸发溶剂可使溶质结晶析出。
19.(1)65∶112
(2)铁元素的化合价由+3降低为+2,铜元素的化合价由0升高为+1
(3)设:理论上需要添加铜粉的质量为。
=
=128kg
答:论上需要添加铜粉的质量是128kg。
(4) 锌浸出率的增加幅度较小、残渣渣率在50%以上、尾液pH已经达到0 不会 铜在金属活动顺序中位于氢后,过量的铜粉与稀硫酸不会发生置换反应
【详解】(1)中锌、铁元素的质量比=65:(56×2)=65:112。故填:65:112。
(2)1图的两个步骤中只有一步涉及元素化合价变化,步骤2中铜元素化合价由0升高为+1,因此步骤1中铁元素的化合价不变,即酸浸液和铁酸锌中铁元素的化合价均为+3,而硫酸亚铁中铁元素的化合价为+2价,因此步骤2中铁元素的化合价由+3降低为+2。故填:铁元素的化合价由+3降低为+2,铜元素的化合价由0升高为+1。
(3)详见答案。
(4)控制实验条件为60℃、60min、液固比20mL/g和21.60%Cu,未添加铜粉时,随着硫酸浓度增加,锌浸出率的增加幅度较小,硫酸浓度为50g/L时约为31.53%,150g/L时约为34.71%,200g/L时才达到43.44%;锌浸渣的残渣渣率在50%以上,硫酸浓度由0g/L增加至200g/L,渣率仅降低了17.81%,而当初始硫酸浓度达到150g/L时;反应后的锌浸出液pH已经达到0,说明溶液中残余的硫酸浓度至少为100g/L;可见,直接酸浸锌浸渣,锌浸出率不高,并且残余大量硫酸铁酸锌渣铜粉还原的浸出率;研究发现,铁酸锌的酸溶反应完成时,铜的溶解反应也同时完成。铜的过量添加不会影响硫酸的消耗量,因为铜在金属活动顺序中位于氢后,过量的铜粉与稀硫酸不能发生置换反应。故填:锌浸出率的增加幅度较小、残渣渣率在50%以上、尾液pH已经达到0;不会;铜在金属活动顺序中位于氢后,过量的铜粉与稀硫酸不会发生置换反应。