题目内容
【题目】【化学——选修2：化学与技术】
炼锌厂产生的工业废渣—锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：
已知：Fe3＋、Al3＋、Zn2＋、Cd2＋、Fe2＋以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3．2，4．7，6．5，9．4，9．7；锌的金属活动性比镉强。
试回答下列问题：
（1）“浸出”时用到的“试剂X”为___________（填名称）。
（2）写出“氧化”过程的离子方程式____________。
（3）“调pH”过程可以选用_____________。（从以下选项选择，填序号）
A．H2SO4 B．ZnO C．NaOH D．ZnCO3
“滤渣2”的主要成分是___________（填化学式，下同）。
（4）“试剂Y”是_______________；写出除去Cd2＋的化学方程式_______________。
（5）“操作1”的方法是_______________；在“操作1”时，必须采取的实验措施是___________。
【答案】（1）硫酸溶液（2）2H++H2O2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O
（3）B、D Fe(OH)3和 Al(OH)3
（4）Zn Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd
（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）保持溶液一定的酸度
【解析】
试题分析：（1）Zn、Fe、Al、Cd、SiO2中，只有二氧化硅不能和硫酸反应，可以用硫酸将之溶解，过滤，先获得二氧化硅；（2）将亚铁离子氧化为三价铁离子反应实质是：2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；
（3）“调pH”过程能使得溶液的碱性增强，同时不能引入杂质离子，据此只能选择试剂氧化锌、ZnCO3，该试剂可以将三价铁和铝离子沉淀下来，形成Fe（OH）3、Al（OH）3；
（4）金属Cd的活泼性比金属锌差，可以用金属锌来置换金属镉Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd，为将金属镉全部置换往往加入过量的金属锌，所以“试剂Y”是金属锌，“滤渣3”的成分为剩余的金属锌和置换出的金属镉；
（5）从硫酸锌溶液中获得纯净的硫酸锌的晶体的方法是加热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤），但是要注意保持溶液一定的酸度，防止金属阳离子的水解。
【题目】下表是元素周期表的一部分。表中所列字母分别代表某一化学元素。
（1）下列 （填写编号）组元素的单质具有良好导电性。
①a、c、m ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f
（2）电离能主要取决于原子核对核外电子的吸引力和形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子各级电离能的数据（kJ·mol－1）：
锂 | X | Y | |
失去一个电子 | 519 | 502 | 580 |
失去二个电子 | 7296 | 4570 | 1820 |
失去三个电子 | 11799 | 6920 | 2750 |
失去四个电子 | 9550 | 11600 |
①为什么锂原子的第二电离能远远大于第一电离能 。
②用电子式表示X和j以原子个数1比1形成的一种化合物 。
③Y在周期表中是 族元素。
④e元素的电子排布式为
【题目】(13分)乙酸正丁酯是一种水果香味的无色透明液体，常用于调制香料和药物。实验室用正丁醇和乙酸制备，反应原理如下：
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH
CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
某兴趣小组拟用如图装置制备少量乙酸正丁酯：
步骤1：加料。向干燥的100ml圆底烧瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴浓硫酸(试剂加入顺序未确定)，摇匀后，加入几粒沸石。然后安装分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口处，然后再放出1～2ml的水)及回流冷凝管。
步骤2：加热回流。通过活塞控制分水器中水层液面的高度。反应完毕，停止加热。
步骤3：冷却(不可以拆卸回流冷凝管)。冷却至室温后，将烧瓶中的混合物与分水器中的酯层合并，转入分液漏斗中。
步骤4：依次用10ml水，10ml 10%碳酸钠溶液洗至中性(pH=7)，再水洗一次，向洗涤后的有机相中加入适量的无水硫酸镁固体。放置一段时间后过滤、蒸馏、收集124～126℃馏分，得产品)
步骤5：用一干燥的小烧杯称产品，重量为29.0g。
相关物质的性质如下表：
物质名称 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 密度/g·cm－3 | 水中溶解度 |
正丁醇 | 117.3 | -89.5 | 0.80 | 7.1g/100g |
乙酸 | 118 | 16.6 | 1.0492 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 126.1 | -78 | 0.8826 | 1.4g/100g |
根据题意完成下列填空：
(1)加料时，三种试剂的加入顺序为 。
(2)该实验中，冷凝水从 (填“a”或“b”)口通入，使用分水器的目的是 。
(3)步骤2中判断反应结束的现象是 。
(4)步骤3中从分液漏斗中得到酯的操作 ，用10% Na2CO3溶液洗涤有机相，是为了除去有机相中的 (填结构简式)。
(5)步骤4中加入无水硫酸镁固体的作用是 。
(6)实验中正丁醇的转化率为 。