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)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
| 沉淀完全的pH | 3.3 | 9.7 | 6.7 | 8.2 |
(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
| A. | A2(g)+B2(g)?2AB(g)△H<0 | B. | 4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H<0 | ||
| C. | W(g)?Z(g)△H<0 | D. | 2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)△H>0 |
| A. | 气体摩尔体积就是22.4 L/mol | |
| B. | 1 mol H2的质量只有在标况下才约为2 g | |
| C. | 标况下,18克H2O的体积为22.4 L | |
| D. | H2和O2的混合气体1 mol在标况下的体积约为22.4 L |
| A. | AgCl不溶于水,不能转化为AgI | |
| B. | 在含有浓度均为0.001 mol•L-1的Cl-、I-的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液,首先析出AgI沉淀 | |
| C. | AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI | |
| D. | 常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于$\frac{1}{\sqrt{1.8}}$×10-11mol•L-1 |
| 相对分子质量 | 密度/(g•cm-3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
| 异戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
| 乙酸 | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
| 乙酸异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
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.
(4)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是b(填标号).
(5)本实验的产率是c(填标号).
a.30% b.40% c.60% d.90%
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 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| V(样品)/mL | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
| V(NaOH)/mL(初读数) | 0.00 | 0.200 | 0.10 | 0.00 |
| V(NaOH)/mL(终读数) | 14.98 | 15.20 | 15.12 | 15.95 |
| A. | pH>7 | B. | pH=7 | C. | pH<7 | D. | 无法确定 |
| 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 |