题目内容
【题目】硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。某实验室用炼锌厂的烟道灰(主要成分为:炭粉、ZnO、PbO、FeO、SiO2)制备皓矾(ZnSO4· 7H2O)的流程如下:
已知:ZnSO4易溶于水,难溶于乙醇。请回答下列问題:
(1)下列操作或描述正确的是 _________
A.“抽滤洗涤”时,将洗液与溶液I合并,有利于提高皓矾的产率
B.溶液I中含量较高的溶质有ZnSO4、PbSO4、FeSO4、H2SO4
C.重结晶时,需加少量稀盐酸抑制Zn2+水解
D. “洗涤干燥”时,可用95%的酒精作为洗涤剂
(2)如图安装抽滤装置,经过一系列操作完成抽滤。请选择合适的编号,按正确的搡作顺序补充完整:
在布氏漏斗中加入滤纸→_____ →_____→_______→________→确认抽干。__________
①转移固液混合物;②开大水龙头;③关闭水龙头;④微开水龙头;⑤加入少量蒸馏水润湿滤纸
(3)某同学设计了一个实验方案,证明晶体II中的杂质Fe3+含量低于晶体Ⅰ,请把该方案补充完整。_____ (填操作),分别加入2滴稀硝酸和6滴15%KSCN,________(填现象),证明晶体II中的杂质含量低于晶体I
(4)某同学称取28.700g研细的皓矾晶体(0.100mol), 置于坩埚中充分加热、冷却、称量,发现晶体失重13.100g。该同学分析认为,在加热失水过程中还发生副反应,该副反应可能的化学方程式为_____________
(5)将烟道灰在氧气中髙温灼烧后,再按上述流程操作,皓矾产率有明显提高,其原因是________
【答案】AD⑤④①②取相同质量的晶体I和晶体II,加入相同体积蒸馏水溶解晶体II所得溶液颜色较浅ZnSO4ZnO+SO3灼烧后碳粉与O2反应生成CO2,减少了锌元素的吸附损失
【解析】
(1)A、洗液中含有溶解的ZnSO4,因此将洗涤液与溶液I合并,提高Zn元素的利用,故A正确;B、PbSO4是难溶物,应在固体I中,故B错误;C、加入盐酸,引入新的杂质Cl-,故C错误;D、ZnSO4易溶于水,难溶于乙醇,用95%酒精作为洗涤剂,减少ZnSO4的损失,故D正确;(2)抽滤操作步骤步骤是加入滤纸,然后用蒸馏水润湿滤纸,转移固液混合物,接着微开水龙头,开大水龙头,最后确认抽干,即步骤顺序是加入滤纸→⑤→④→①→②→确认抽干;(3)取相同质量的晶体I和晶体II,加入相同体积蒸馏水溶解,分别加入2滴稀硝酸和6滴15%KSCN,晶体II所得溶液颜色较浅,说明晶体II中的杂质含量低于晶体I;(4)ZnSO4·7H2O全部失去结晶水,发生ZnSO4·7H2OZnSO4+7H2O,晶体减少的质量是水的质量,即晶体失重0.1×7×18g=12.6g<13.100g,即部分ZnSO4发生分解,因此副反应是ZnSO4ZnO+SO3;(5)灼烧后碳粉与O2反应生成CO2,减少了锌元素的吸附损失。