题目内容

粗氧化锌中含少量CuO、Fe3O4、SiO2等杂质。工业上以粗氧化锌生产硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）的工艺流程如下图所示：
　
已知：常温下，溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9.7。
请回答下列问题：
（1）操作③的名称是        ；
（2）加入适量锌粉的作用为        ；
（3）加入30%H2O2反应的离子方程式是        ；
（4）加入适量Ca(OH)2调节溶液pH，促进Fe3+水解，Fe3+水解反应的平衡常数表达式K＝　  　，Ca(OH)2不能过量的原因是　    　。

（共14分）
（1）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥(每个1分，共3分)。
（2）使溶液中的Fe3+转化为Fe2+(2分)；除去Cu2+(2分)
（3）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O (3分)
（4）c3(H+)/c(Fe3+) （2分）； 防止生成Zn(OH)2（2分）

解析试题分析：ZnO（CuO、Fe3O4、SiO2）在反应1中SiO2不与H2SO4，过滤（操作①）后得到含Fe3+、Zn2+、Fe2+、H+、SO42-溶液，加入适量锌粉2Fe3++Zn= 2Fe2+ +Zn2+、Cu2++ Zn= Cu +Zn2+，过滤（操作②）后Zn2+、Fe2+、SO42-溶液，加入30%H2O2使Fe2+转化为Fe3+，加入适量Ca(OH)2调节溶液pH，使Fe3+沉淀，可得Zn SO4溶液。
从ZnSO4溶液得到硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）应经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥。
锌粉可以发生2Fe3++Zn= 2Fe2+ +Zn2+、Cu2++ Zn= Cu +Zn2+的反应。
结合题中信息2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O。
由Fe3+ +3H2OFe (OH)3+3H+     K= c3(H+)/c(Fe3+)；当Ca(OH)2过量使溶液呈碱性时Zn2+会完全生成Zn(OH)2沉淀。
考点：本题以工艺流程为载体，考查元素及其化合物的性质及实验操作等相关知识、分析问题的能力。

练习册系列答案
相关题目

根据如图描述，完成下列问题：

(1)关闭图A装置中的止水夹a，从长颈漏斗向试管中加入一定量的水，静止后如图，判断A装置是否漏气＿＿＿＿＿(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)关闭B装置中的止水夹a后，开启活塞b，水不断往下流，至全部流入烧瓶，判断B装置是否漏气＿＿＿＿＿(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)用简单的方法检验C装置的气密性＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如图：

回答下列问题：
（1）操作a的名称是___________，实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有________________；在实验室中操作b的名称是______________________。
（2）装置a中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是_______________。
（3）依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是____________________(结晶水部分不写)。
（4）热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，气、液热交换时通常使用的仪器是________________________。
（5）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2，微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是___________________。

A．NaOH溶液、酚酞试液B．KMnO4溶液、稀硫酸
C．碘水、淀粉溶液D．氨水、酚酞试液

下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：
(a)量筒    (b)容量瓶      (c)滴定管     (d)托盘天平     (e)温度计
（1）无“0”刻度的是        (填写编号)。
（2）下列操作合理的是       (填字母)

A．用25mL碱式滴定管量取20.00mLNaHCO3
B．用托盘天平准确称量10.20克碳酸钠固体
C．用100mL量筒量取3.2mL浓硫酸
D．配制1 mol·L–1的氢氧化钠溶液475mL选用500mL容量瓶

（3）某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如上图所示：则所用盐酸溶液的体积为       mL。
（4）图甲表示10 mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1 mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积为         mL；图乙表示25 mL酸式滴定管中某酸的体积，D与E 之间的刻度差为1 mL，如果刻度D为4，则该酸式滴定管中液体体积的读数为         mL。

图甲         图乙

亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，在碱性溶液中NaClO2比较稳定，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为____。若要计算该溶液的质量分数，还需要的一个条件是____（用文字说明）。
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是____（选填序号）。
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性；
b．稀释ClO2以防止爆炸；
c．将NaClO3氧化成ClO2
（3）吸收塔内的反应的化学方程式为____。吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是       。
（4）吸收塔中应维持NaOH稍过量，理由是____。
（5）吸收塔中能否用FeCl2代替H2O2____（填能．否）?理由是____。
（6）从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是____（选填序号）。
A．蒸馏  b．蒸发  c．灼烧  d．过滤  e．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是____（填操作名称）。

（18分）工业上从电解精炼铜的阳极泥（含金、银、铜、硒等单质）中提取硒的湿法工艺流程如下：

（1）向溶液X中加入铁屑的作用是______ ，此操作中不能加入过量铁粉的原因是______。
（2）检验溶液Z中阴离子的操作方法是______。
（3）过滤操作中要用到玻璃棒，请另举两例用到玻璃棒的实验或操作：______。
（4）实验室中制取SO2的原理为：，此处应使用______（填“较浓的硫酸”或“稀硫酸”），原因是 ______。制取SO2的装置，最好选用下图中的______。

（5）粗硒中硒的含量可用如下方法测定：
通过用Na2S2O3标准溶液（显碱性）滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。滴定操作中用到的玻璃仪器有_______。实验中准确称量0.1200g粗硒样品，滴定中消耗0.2000mol的Na2S2O3溶液27.60mL，则粗硒样品中硒的质量分数为   。

（18分）氨、氯气和溴是中学化学实验中的常见试剂：
（1）实验室利用反应：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O中反应物CuO和生成物H2O的质量可以测定铜的近似相对原子质量，实验装置（加热及夹持装置未画出）如下。实验开始时，应先点燃      （填‘‘A”‘‘B”）处酒精灯；c中碱石灰的作用为               。

上述装置设计尚存在缺陷，应在          （填上述仪器字母序号）之间再加一个装置，请画出该装置（注明所需试剂）。
（2）实验室用Cl2从盐湖苦卤（富含K+、Ca2+、Mg2+、Br－、SO、Cl－等）中提取较纯净的氯化钾晶体及液溴，流程如下：

①步骤I中液体静置分层后，从分液漏斗中分离出无色溶液A的具体操作过程为          。
②加入试剂x的目的是              ；步骤Ⅳ中试剂y的化学式为              ；
③步骤v中蒸发溶液D时需要的仪器除酒精灯、三脚架外还需                   。
（3）Br2和FeCl3的稀溶液均呈黄色。将少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黄色溶液，某同学设计实验验证二者混合能否发生反应：取少量混合溶液，加入淀粉碘化钾溶液，振荡溶液变蓝色，则二者未发生化学反应。该实验设计不正确，错误在于____       。设计合理实验检验溴水和FeCl2溶液是否发生化学反应（简要说明实验步骤、现象和结论）                  。

乙酸乙酯是常见酯类化合物，其实验室制备提纯过程如下：
制备反应：CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H20
实验步骤：
①按照下图制备装置组装一起

②在三颈瓶中加入4mL乙醇，慢慢振荡加入5mL浓硫酸。仪器a内装预先混合均匀的10mL乙醇和8mL乙酸
③先从a中放出3mL混合液，于石棉网上加热110-120℃．有馏分分出时，打开a活塞，控制流速（每分钟30滴）。至滴加完毕无馏分时停止加热。
④摇动盛粗产品的锥形瓶，向其中加入饱和碳酸钠溶液至有机相呈中性。
⑤将液体转入分液漏斗中，摇振后静置，弃水相。有机相依次用饱和食盐水洗涤后和饱和氯化钙溶液洗涤，每次均弃水相。
⑥有机相转入干燥的锥形瓶，加无水硫酸镁干燥。
试回答：
1、仪器a、b的名称分别为______ 、______。
2、实验步骤②加入过量的乙醇的目的是                                  。还需要加入______。
3、实验步骤5中摇荡静置后如图所示，请写出弃水相的操作                   。

4、试写出实验过程中发生的副反应的方程式：乙醇被浓硫酸脱水碳化同时放出SO2：                               。
5、步骤③中滴加速度过快会使乙酸乙酯的产率降低，造成产率降低的原因可能是：
①                                   
②                                  

下列操作或实验现象预测正确的是

A．实验I：振荡后静置，下层溶液颜色变深
B．实验Ⅱ ：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解
C．实验III：放置一段时间后，小试管内有晶体析出
D．实验Ⅳ：为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色

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