题目内容

【题目】活性ZnO在橡胶、塑料、涂料工业有重要应用,工业上用含锌物料(含FeO、CuO等杂质)制取活性ZnO的流程如图所示:

(1)上述流程中,浸出时用的是60% H2SO4(密度是1.5 g/cm3),则该H2SO4的物质的量浓度为______________ (保留两位小数) 。

(2)上述流程H2SO4浸出后溶液中Fe3+的浓度为0.04 mol·L-1,控制滤液的pH,加入H2O2后产生大量红褐色沉淀。

①粗略测定溶液pH的实验操作是___________________________________________。

②已知:常温下Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38。滤液的pH至少为________时,溶液中Fe3+开始沉淀。

(3)A溶液中主要含有的溶质是______________,验证溶质所含阳离子的方法是_____________。

(4)制备ZnO所焙烧的物质是含结晶水的碱式碳酸锌。取碱式碳酸锌6.82g,溶于HCl生成CO2 448 mL(标准状况下),溶解过程消耗HCl 0.12mol,若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%,试推测该碱式碳酸锌的化学式_________________。

【答案】9.18 mol·L-1 用玻璃棒蘸取待测溶液并滴在pH试纸上,将显示的颜色与标准比色卡对照 2 (NH4)2SO4 取少量A溶液,加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝 Zn3(OH)4CO3·H2O

【解析】

(1)稀硫酸的物质的量浓度===9.18mol/L;

(2)①粗略测定溶液pH的用pH试纸测定,操作为:用玻璃棒蘸取待测溶液并滴在pH试纸上,将显示的颜色与标准比色卡对照;

②已知:常温下Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38。上述流程H2SO4浸出后溶液中Fe3+的浓度为0.04mol/L,控制滤液的pH,加入H2O2后产生大量红褐色沉淀;

当出现氢氧化铁沉淀时,溶液中Ksp=c3(OH-)c(Fe3+)=4.0×10-38 ×c(OH-)=1×10-12mol/L,c(H+)=10-2mol/L,pH=2;

(3)依据流程分析,碳酸氢铵洗涤沉淀表面硫酸反应生成硫酸铵,所以A中主要含有的溶质是(NH4)2SO4,铵根离子与氢氧根离子在反应生成氨气和水,氨气与湿润的红色石蕊试纸变蓝,则检验铵根离子的操作为:取少量A溶液,加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝;

(4)n(CO32-)=n(CO2)=0.02 mol;

n(Zn2+)=n(ZnCl2)=n(Cl-)=n(HCl)=0.06 mol;

n(OH-)=2n(Zn2+)-2n(CO32-)=0.08 mol;

n(H2O)=[6.82 g-m(Zn2+)-m(OH-)-m(CO32-)]÷18 g/mol=0.02 mol;

n(Zn2+):n(OH-):n(CO32-):n(H2O)=0.06:0.08:0.02:0.02=3:4:1:1;

化学式为:Zn3(OH)4CO3H2O。

练习册系列答案
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完成下列填空:

(1)实验室用乙醇制取乙烯时,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是______.

(2)验证乙烯加成反应性质时,需对乙烯气体中的干扰物质进行处理,可选用的试剂是______(填写化学式);能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是______.(选填编号)

a.溴水褪色 b.有油状物质生成

c.反应后水溶液酸性增强 d.反应后水溶液接近中性

(3)实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,甲乙两套装置如图1都可以选用.关于这两套装置的说法正确的是______.(选填编号)

物质

沸点(℃)

乙醇

78.5

乙酸

117.9

乙酸乙酯

77

a.甲装置乙酸转化率高 b.乙装置乙酸转化率高

c.甲装置有冷凝回流措施 d.乙装置有冷凝回流措施

(4)用乙装置实验时,提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3,以上流程中试剂A的化学式是______;操作Ⅱ的名称是______;操作Ⅲ一般适用于分离______混合物.

(5)如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:

①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1:1浓硫酸;

②先加溴化钠→再加1:1浓硫酸→最后加乙醇.

按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入______,产物可变为无色.与方案①相比较,方案②的明显缺点是______.

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