题目内容
铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42-+6H2O ZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
(1)上述制备原理中属于氧化还原反应的是 (选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)= 。
②选用的加料方式是 (填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,然后升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成配制溶液乙,甲、乙同时加热到75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是 。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有 和 。
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息利用实验可提供的试剂制取纯净的ZnSO4溶液。
实验中可选用的试剂如下:
(a)30%H2O2;(b)新制氯水;
(c)1.0 mol·L-1NaOH溶液;
(d)3mol·L-1稀硫酸;
(e)纯ZnO粉末;
(f)纯锌粉。
实验步骤依次为:①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L-1稀硫酸,加入 (选填字母,下同);②加入 ;③加热到60℃左右并不断搅拌;
④过滤得ZnSO4溶液。其中步骤③加热的主要目的有 。
(1)b
(2)①2:1 ②c
(3)取最后一次洗涤液,滴入1-2滴盐酸酸化的氯化钡溶液,若不出现白色沉淀,表示已经洗涤完全。
(4)坩埚;泥三角。
(5)② a(ad),③c;促进三价铁离子水解转化为沉淀并使过量的过氧化氢除去。
解析试题分析:(1)a项中元素的化合价没有发生变化,b中有元素化合价变化了,故选b;(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。①根据化学式ZnFe2(C2O4)3·6H2O,在化学式中n(Fe2+)/n(Zn2+)=1:2故称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=1:2。②选用的加料方式是c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成配制溶液乙,甲、乙同时加热到75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。(3)判断洗涤液已洗涤完全的依据是主要是检测吸附在表面的离子,若能检测到说明没有洗干净,具体方法如下:取最后一次洗涤液,滴入1-2滴盐酸酸化的氯化钡溶液,若不出现白色沉淀,表示已经洗涤完全。(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,说明分解时的温度比较高,故要放在坩埚中进行,还用到泥三角。(5)由于废旧干电池锌皮(含杂质铁),制取纯净的ZnSO4溶液必须除去二价铁离子,先用(a)30%H2O2进行氧化,再加入纯ZnO粉末调节PH,沉淀三价铁离子,加热到60℃左右并不断搅拌;主要目的是让多余的过氧化氢分解以及加迅三价铁离子的水解生成沉淀以便除去。
考点:考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的有关计算进行分析问题、解决问题的能力.
硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约5%。目前我国已经在技术上取得突破——从硫酸渣中分离出各种成分并加以利用。其流程和相关数据如下:
查资料得知:
物质名称 | 溶度积(Ksp) | pH值 | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | ||
Mg(OH)2 | 5.6×10-12 | 9.3 | 10.8 |
Fe(OH)3 | 2.8×10-16 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 1.3×10-33 | 3.7 | 4.7 |
请回答下列问题:
(1)写出固体A的化学式为 。
(2)若要测定溶液的pH是否达到3.7,下列实验用品中可选用的是 。
A.石蕊试液 B.广泛pH试纸 C.精密pH试纸 D.pH计
(3)完成下列离子反应方程式
①溶液D生成固体E ; ②溶液F生成固体G 。
(4)要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定氧化物,需进行的实验操作为 。
(5)若不考虑溶液体积的变化,请计算溶液H中c(Mg2+)= 。
某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿(主要成份:CuO ZnO)的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
请回答下列问题:
(1)操作1的名称是:
(2)向溶液A中加入Fe粉发生的主要的反应离子方程式为: 、 。
(3)向溶液B中加入物质X的目的是 ,物质X可用下列物质中的 。(填字母)
A.KMnO4 | B.O2 | C.H2O2 | D.NaOH |
(5)溶液D中主要溶质的化学式是 。
(6)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的工艺流程如下:
已知:NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 7.6 |
完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 9.6 |
根据题意回答下列问题:
(1)实验中需用1.00mol/L的硫酸80.0mL,若用98%的浓硫酸配制,除量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器有 、 。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,还有 、 。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式: 。
在调节pH=5~6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为:
。
(4)为了检验滤液中Fe3+是否被除尽,可选用的试剂是 。
A.KSCN溶液 B.淀粉KI溶液 C.H2O2 D.KMnO4稀溶液
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
(6)如果测得提供的硼镁泥的质量为100.0g,得到的MgSO4·7H2O196.8g,则MgSO4·7H2O的产率为 (相对分子质量:MgSO4·7H2O-246 MgO-40)。
有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸。请你帮助实验老师设计两种方法鉴别它们。
| 操 作 步 骤 | 现 象 及 结 论 |
方法一 | | |
方法二 | | |
(17分)(2012?广东)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 .
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在答题卡上完成表中内容.
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将白色固体B加入水中,加热溶解, _________ _________ | 得到白色晶体和无色溶液 | |
② | 取少量滤液于试管中, _________ | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl﹣ |
③ | 干燥白色晶体, _________ | _________ | 白色晶体是苯甲酸 |