题目内容
【题目】某学习小组用Na2O2设计装置验证某些物质的性质。甲组:在试管A中装入足量的固体NaHCO3,D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题:
(1)在A试管内发生反应的化学方程式是__。
(2)B装置的作用是__。
(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式__,当有1molNa2O2发生反应,转移电子数目为__;双球干燥管内观察到的实验现象是__。
(4)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则双球干燥管内观察到的实验现象是__。
【答案】2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 吸收气体中的水蒸气(或干燥CO2) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 NA(或6.02×1023) 淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈 点燃的蚊香逐渐熄灭
【解析】
(1)在A试管内碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳;发生反应的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)浓硫酸具有吸水性,B装置的作用是吸收气体中的水蒸气。
(3)在双球干燥管内过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0、由-1降低为-2,当有1molNa2O2发生反应,转移电子数目为NA;氧气能助燃,双球干燥管内观察到的实验现象是淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末碳酸钠,点燃的蚊香燃烧更加剧烈。
(4)Na2O与二氧化碳反应不能放出氧气,若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则双球干燥管内观察到的实验现象是点燃的蚊香逐渐熄灭。
【题目】锌灰是炼锌厂的烟道灰,含ZnO 35%以上,还含有少量的氧化锰(MnO)、氧化铜、 铁的氧化物和不溶于酸的杂质,工业上常用酸浸法回收 ZnSO4·7H2O。已知 ZnSO4·7H2O 晶体易溶于水,难溶于酒精,某兴趣小组实验室模拟回收 ZnSO4·7H2O 晶体,流程如下:
请回答:
(1)分析步骤 II 中的操作和原理, 回答下列问题:
①结合表 1、 2,分析选择的 pH 及温度分别是______________________, 其中, 可以采用加入_________________________来调节 pH ;
表1 pH对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
pH | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 产品中Fe的含量% | 产品中其他重金属含量% |
1 | 114.32 | 0.750 | 0.059 |
2 | 114.4 | 0.086 | 0.056 |
3 | 113.68 | 0.034 | 0.054 |
4 | 113.60 | 0.010 | 0.050 |
5 | 112.43 | 0.010 | 0.050 |
表2 温度对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
温度 (℃) | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 产品中F的含量% | 产品中其他重金属含量% |
20 | 111.45 | 0.011 | 0.052 |
40 | 112.89 | 0.010 | 0.051 |
60 | 113.30 | 0.010 | 0.050 |
80 | 113.80 | 0.010 | 0.050 |
90 | 114.40 | 0.091 | 0.048 |
②酸性 KMnO4 溶液将溶液中的 Fe2+氧化,生成两种沉淀;同时,过量的高锰酸钾在微酸性的条件能自动分解生成MnO2 沉淀。试写出在该环境下,KMnO4 溶液氧化 Fe2+的离子反应方程式_________________________________________。 若用稀硝酸做氧化剂,除了产物中可能含有 Zn(NO3)2 外,还可能的缺点是:_________________________;
(2)分析整个实验过程中,回答下列问题:
①滤渣 B 的主要成分为___________________________;
②如何检验滤液B中是否含有铁元素_____________________________________;
③写出生成滤渣C的离子方程式__________________________________________;
(3)为测定 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度,可用 K4Fe(CN)6 标准液进行滴定。主要原理如下:2K4Fe(CN)6+ 3ZnSO4= K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 3K2SO4
准确称取 5.000g ZnSO4·7H2O 晶体,用蒸馏水溶解并定容至 250mL,准确移取该溶液 25.00mL至锥形瓶中,用 0.0500mol/L K4Fe(CN)6 溶液进行滴定,所得数据如下表:
实验次数 | 滴定前读数/mL | 滴定后读数/mL |
1 | 0.10 | 19.92 |
2 | 1.34 | 21.12 |
3 | 0.00 | 20.10 |
则 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度是_______________(以质量分数表示,保留到小数点后两位)。