活性氧化锌是一种多功能性的新型材料.某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下:
已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示:
Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀pH | 5.4 | 7.0 | 2.3 | 4.7 |
完全沉淀pH | 8.0 | 9.0 | 4.1 | 6.7 |
步骤II中,在酸性溶液中加入KMnO4的作用是将Fe2+ 氧化成Fe3+,离子方程式为 ;
(2)用ZnO调节pH,以除去含铁杂质。检验沉淀是否完全的实验操作是 ;调节pH的适宜范围是 。
(3)步骤III中加入Zn粉的作用是① ,②进一步调节溶液PH值。
(4)用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度(假设杂质不参与反应):
取1.000g活性氧化锌,用15.00mL 1.00mol/L硫酸溶液完全溶解,滴入几滴指示剂,再用0.50mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸,到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL,通过计算可以得到活性氧化锌的纯度,由表中Zn(OH)2PH变化可知,滴入的最理想的指示剂是 (填“酚酞”、“甲基橙”或“石蕊试剂”)。
硫酸铜的制备实验是无机化学实验教学中一个必做实验,某研究性学习小组设计了如下两个实验方案:
实验一:
因铜不能与稀硫酸反应,实验中用铜和浓硫酸加热使之完全反应,将溶液通过蒸发、结晶等操作得到硫酸铜晶体。
(1)浓硫酸与稀硫酸相比较,浓硫酸具有 。
(2)该反应的化学方程式为 。
实验二:
以空气为氧化剂的一步氧化法,将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,反应原理为2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ,但反应速率太慢,当升高温度到80~90℃,反应仍然缓慢。如在铜粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液,则速率明显加快。
(3)Fe2(SO4)3的作用是_________________。
(4)得到的混合液可以用下列四种物质中的_______调节pH =2~4,使Fe3+ 形成Fe(OH)3沉淀而除去:
A.NaOH B.CuO C.CuCO3 D.Fe
(5)请根据以上内容,对这两个实验方案进行评价,填下表:(至少写一点)
实 验 (一) | 实 验 (二) | |
主要优 点 | 操作简便 | (1)原料充分转化为产品 (2)没有有害气体排放 |
主要缺 点 |