题目内容

(13分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:

已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)。

Fe3+

Fe2+

Zn2+

开始沉淀的pH

1.1

5.8

5.9

沉淀完全的pH

3.0

8.8

8.9

请回答下列问题:

(1)加入ZnO调节pH=a的目的是___________________,a的范围是 。

(2)由不溶物E生成溶液D的化学方程式为______________________________。

(3)滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为 。

(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 。

(5)下列试剂可作为Y试剂的是______。

A.ZnO B.NaOH C.Na2CO3 D.ZnSO4

若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是___________________。

练习册系列答案
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(15分)CaO2难溶于水,溶于酸生成过氧化氢,在医药上用作杀菌剂、防腐剂等。

Ⅰ.CaO2制备原理:Ca(OH)2(s)+H2O2(aq)=CaO2(s)+2H2O(l);ΔH<0

不同浓度的H2O2对反应生成CaO2产率的影响如下表:

H2O2/%

5

10

15

20

25

30

CaO2/%

62.40

63.10

63.20

64.54

62.42

60.40

(1)分析题给信息,解释H2O2浓度大于20%后CaO2产率反而减小的原因:____。

Ⅱ.过氧化钙中常含有CaO杂质,实验室可按以下步骤测定CaO2含量。

步骤1:准确称取0.04~0.05 g过氧化钙样品,置于250 mL的锥形瓶中;

步骤2:分别加入30 mL蒸馏水和2 mL盐酸(3 mol·L-1),振荡使之溶解;

步骤3:向锥形瓶中加入5 mL KI溶液(100 g·L-1);

步骤4:用硫代硫酸钠标准溶液滴定,至溶液呈浅黄色,然后________,用硫代硫酸钠标准溶液继续滴定,________,记录数据;

步骤5:平行测定3次,计算试样中CaO2的质量分数。滴定时发生的反应为2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。

(2)过氧化钙溶解时选用盐酸而不选用硫酸溶液的原因是____。

(3)加入KI溶液后发生反应的离子方程式为____。

(4)请补充完整实验步骤4中的内容:____________;____________。

Ⅲ.测定含有CaO杂质的CaO2含量的实验方法较多,某同学设计了仅用稀盐酸一种药品(仪器可任选)较为准确地测出CaO2含量的实验,请你帮该同学列出所需仪器清单(实验用品和用于固定的或连接的仪器可不写)。

(5)仪器:________________________。

(16分)二氧化硫常用作消毒剂和漂白剂,也是一种重要的工业原料。

(1)将a mol SO2通入1 L 1 mol/L NaOH溶液中充分反应后,阴离子总数 阳离子总数(填选项前的字母)。

A.a>1时大于 B.a=1时等于 C.大于 D.小于

(2)保险粉(Na2S2O4)广泛用于印染行业和食品储存行业。可以将SO2通入草酸钠(Na2C2O4)和NaOH的混合溶液中制取保险粉。制取保险粉的离子方程式为 。

(3)工业上常以SO2为原料制取Na2S2O3。步骤如下:

①将Na2S和Na2CO3按2︰1的物质的量之比配成混合溶液。

②将混合溶液注入敞口反应釜中,加热反应釜将温度控制在50℃左右。

③向反应釜中缓缓通入SO2至稍微过量使Na2S和Na2CO3完全反应。

④反应结束后加热浓缩溶液,冷却至30℃以下析出大量Na2S2O3晶体。

⑤滤出晶体,母液循环利用。

据此请回答:

(ⅰ)工业制取Na2S2O3的反应的化学方程式为 。

(ⅱ)工业生产的首要目的是盈利,为节约成本并减少对环境的污染,应尽可能的提高产率,制取步骤中体现了这一思想的有 (填步骤序号)。

(ⅲ)工业生产的Na2S2O3含有两种杂质,这两种杂质是Na2SO3和 。以下条件中可以求出产品中Na2S2O3的物质的量分数的是 。(填选项前的字母)

A.产品中钠原子和硫原子的物质的量之比

B.产品中钠原子和氧原子的物质的量之比

C.产品中硫原子和氧原子的物质的量之比

D.以上均能

(4)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:

①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:

2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4

每吸收标准状况下11.2 L SO2,被SO2还原的O2的质量为 g。

②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。

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