题目内容

氧化锌粉末广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃等行业,为综合应用资源,常从冶炼锌、锌制品加工企业回收的锌渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,流程如图:

有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表:

(1)在酸浸过程中,常将锌渣碎成粉末并通入空气,同时保持酸过量,理由是     
(2)上述工艺多处涉及“过滤”,实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、      
(3)①在“除杂Ⅰ”中,常用酸性KMnO4溶液,其目的是          ,KMnO4是该反应的     (氧化剂、还原剂)。将溶液的pH调至4,目的是                      
②在“除杂II”中,加入锌粉的目的是                                   
(4)在“碳化合成”中,产物中有碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]和CO2等,请写出该反应的化学方程式                                                     
(5)本工艺中,过滤分离次数较多,其明显的缺陷是                         
(1)增大反应面积,加快反应速率(2分);保证锌渣充分反应。(1分)
(2)玻璃棒、漏斗 (2分,漏写一个得1分)
(3)①将Fe2+转化成为Fe3+(2分),氧化剂(1分)  使Fe3+ 完全转化为Fe(OH)3沉淀(2分)
②除去溶液中的Cu2+(或调节溶液的pH值)(2分)
(4)2Na2CO3+2Zn(NO3)2+H2O=4NaNO3+Zn2(OH)2CO3+CO2↑(2分,未配平扣1分)
(5)过滤次数较多,锌元素损失较多(2分)

试题分析:(1)酸浸采取的措施与加快反应速率、提高浸出率或原料的利用率;
(2)过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等玻璃仪器;
(3)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将Fe2+转化成为Fe3+,调节pH使Fe3+ 完全转化为Fe(OH)3沉淀;锌比铜活泼,可以除去溶液中的Cu2+(或调节溶液的pH值);
(4)由原子守恒可知,2Na2CO3+2Zn(NO3)2+H2O=4NaNO3+Zn2(OH)2CO3+CO2↑;
(5)过滤次数较多,锌元素损失较多,降低产率。
练习册系列答案
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硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵:(NH42SO4·FeSO4·6H2O,商品名称为莫尔盐,是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化,形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,且几乎不溶于乙醇,利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度(单位为g/l00gH2O)见下表:

实验用品: Fe屑(含少量碳)、3mol/LH2SO4、( NH42SO4、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图:

请完成以下实验记录:
(1)步骤I中用10% Na2CO3的热溶液处理铁屑的目的是               ,经处理后的干燥铁屑质量记为m1
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全)。趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2
(3)称取一定质量的(NH42SO4,加入______ g(用含m1和m2的代数式表示,要求化简,下同。)水配制成室温下(20℃)的饱和溶液,并将其加入到上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体,过滤后用____________洗涤晶体。
(4)产品纯度的测定
先称取产品1.600g,加水溶解,配成100ml溶液,移取25.00mL待测溶液与锥形瓶中,再用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO4标准溶液进行滴定其中的Fe2+,达到滴定终点时消耗标准液的平均值为20.00mL,则样品中的(NH42SO4·FeSO4·6H2O的质量分数?(列式计算)
过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂,还 可以作为鱼池增氧剂。査阅文献:过氧化钙的制备方法一般有两种方案。利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应或者利用Ca(OH)2的NH4Cl溶液与H2O2反应,均可得到CaO2·8H2O沉淀。已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,在60℃下烘0.5小时可形成CaO2·2H2O,再在 140℃下烘0.5小时,得无水CaO2。加热至350℃左右开始分解放出氧气。
已知某化工厂生产过氧化钙的主要工艺流程如下:

某化学实验小组在实验室中模拟上述流程制得产品并测定其中CaO2的含量。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是:                                    。
(2)检验“水洗”是否合格的方法是:                                。
(3)沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右,其可能的原因分析:
①该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·8H2O产率;
②                                                   。
(4)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
笫一步:准确称取a  g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体, 再滴入少量2mol/L的硫酸溶液,充分反应。
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全,滴定至终点,记录数据,再重复上述测定步骤一、二、三两次,得出三次平均消耗Na2S2O3溶液体枳为VmL
【已知:I2+2S2O32—=2I+ S4O62—
①上述第三步滴定至终点,现象为                                                。
②CaO2的质量分数为               (用字母表示)

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