题目内容

1．以炼锌厂的烟道灰（主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等）为原料可生产草酸锌晶体（ZnC2O4•2H2O）．如图1

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表：
氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2Zn（OH）2
开始沉淀的pH1.56.54.25.4
沉淀完全的pH3.39.76.78.2
请问答下列问题：
（1）滤渣A的主要成分为SiO2．为了提高浸出速率，除将烟道灰处理得更细外，还可采取的措施有适当增加盐酸的浓度、提高反应温度、搅拌（写出两条）．
（2）除锰过程中产生MnO（OH）2沉淀的离子方程式为Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+．
（3）①除铁（部分Cu2+可能被除去）时加入的物质D最好是ZnO或ZnCO3或Zn（OH）2．
②上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+，使铁元素难以除去．
（4）若沉淀过程采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，合理的加料方式是将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中，边加边搅拌．
（5）将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料．加热过程中固体残留率随温度的变化如图2所示，300℃～460℃范围内，发生反应的化学方程式为ZnC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO2↑．

分析 盐酸酸浸时SiO2不溶解，过滤分离，滤渣A为SiO2，滤液中加入过氧化氢进行除锰，再通过调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤分离，滤液中再加入ZnS，Cu2+转化为CuS沉淀，过滤除去，滤液中注意为氯化锌，加入草酸铵得到草酸锌晶体，最终的滤液中含有氯化铵等．
（1）由分析可知，滤渣A为二氧化硅，结合影响化学反应速率的因素解答；
（2）除锰过程中产生MnO（OH）2沉淀，根据电荷守恒应有氢离子生成；
（3）除杂使不能引入新杂质，可用含有锌的氧化物、碱或碳酸盐；流程不能颠倒，ZnS会将Fe3+还原为Fe2+，使铁元素难以除去；
（4）用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，可以吧草酸铵加入氯化锌溶液中生成草酸锌沉淀；
（5）ZnC2O4•2H2O晶体中的ZnC2O4质量分数为$\frac{153}{153+36}$×100%=80.95%，故A点完全失去结晶水，化学式为ZnC2O4，假设B点为ZnO，则残留固体占有的质量分数为$\frac{81}{153+36}$×100%=42.86%，故B点残留固体为ZnO，结合原子守恒可知还生成等物质的量的CO与CO2．

解答 解：（1）由分析可知，滤渣A为SiO2，为了提高浸出速率，除将烟道灰处理得更细外，还可采取的措施有适当增加盐酸的浓度、提高反应温度、搅拌等，
故答案为：SiO2；适当增加盐酸的浓度、提高反应温度、搅拌；
（2）除锰过程中产生MnO（OH）2沉淀，根据电荷守恒应有氢离子生成，反应离子方程式为：Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+，
故答案为：Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+；
（3）①除杂使不能引入新杂质，可用ZnO或ZnCO3或Zn（OH）2等，故答案为：ZnO或ZnCO3或Zn（OH）2；
②除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是：先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+，使铁元素难以除去，
故答案为：先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+，使铁元素难以除去；
（4）若沉淀过程采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，合理的加料方式是，在搅拌下，将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中，
故答案为：将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中，边加边搅拌；
（5）ZnC2O4•2H2O晶体中的ZnC2O4质量分数为$\frac{153}{153+36}$×100%=80.95%，故A点完全失去结晶水，化学式为ZnC2O4，假设B点为ZnO，则残留固体占有的质量分数为$\frac{81}{153+36}$×100%=42.86%，故B点残留固体为ZnO，结合原子守恒可知还生成等物质的量的CO与CO2．300℃～460℃范围内，发生反应的化学方程式为：ZnC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO2↑，
故答案为：ZnC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO2↑．

点评 本题考查物质制备工艺流程，为高考常见题型，答题关键是对工艺流程的理解，涉及陌生方程式书写、物质的分离提纯、对条件的控制与分析、化学计算等，是对学生综合能力的考查，是高考常考题目，熟练掌握元素化合物性质，题目难度中等

练习册系列答案
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13．下列可逆反应达到平衡后，加压或升高温度可使平衡向逆反应方向移动的是（　　）
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+$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H2O
相对分子质量密度/（g•cm-3）沸点/℃水中溶解性
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实验步骤：
在图1A中加入4.4g的异戊醇、6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片．开始缓慢加热A，回流50min．反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯3.9g．
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是球形冷凝管．
（2）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后d（填标号）．
a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
（3）本实验中加入过量乙酸的目的是提高醇的转化率．
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（5）本实验的产率是c（填标号）．
a．30%  b．40%   c．60%   d．90%
6．某学习小组拟以下列合成路线合成1-丁醇：
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请填写下列空白：
（1）仪器f的名称是蒸馏烧瓶．
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（4）以2-丙醇为原料可以制备丙烯，化学反应方程式（CH3）2CHOH$→_{△}^{催化剂}$CH2=CHCH3↑+H2O  ．
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（5）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品．为提纯1-丁醇，该小组设计出如下提纯路线：

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②沸点：乙醚34℃，1-丁醇：118℃．
则操作2为萃取分液，操作3为蒸馏．
13．某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量（g/100mL），现邀请你参与本实验并回答相关问题．（有关实验药品为：市售食用白醋样品500mL、0.1000mol/L NaOH标准溶液、蒸馏水、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液．）
Ⅰ．实验步骤：
（1）用滴定管吸取10mL市售白醋样品，配成100mL的溶液．
（2）用酸式滴定管取待测食醋溶液20.00mL于锥形瓶中．
（3）用碱式滴定管盛装标准NaOH溶液，静置后，读取数据，记录为NaOH标准溶液体积的初读数．
（4）滴定，并记录NaOH的终读数．重复滴定2-3次．
Ⅱ．实验记录及数据处理
滴定次数
实验数据		1234
V（样品）/mL20.0020.0020.0020.00
V（NaOH）/mL（初读数）0.000.2000.100.00
V（NaOH）/mL（终读数）14.9815.2015.1215.95
则样品中醋酸的浓度c=0.75mol/L，其含量为4.5g/100mL．（写出计算过程）
10．常温时，pH=14和pH=10的两种NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c（H+）是（　　）
A．pH＞7B．pH=7C．pH＜7D．无法确定
11．下列说法中正确的是（　　）
A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等
B．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
C．28 g N2和CO的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
D．常温常压下，1 mol碳完全燃烧消耗22.4 L氧气

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