(12分)某同学进行实验研究时,欲配制1.0 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283 K、293 K和303 K时的溶解度(g/100 g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成。设计实验方案,进行成分检验。写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
|
实验步骤 |
预期现象和结论 |
|
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。 |
|
|
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。 |
|
|
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,________。 |
|
|
步骤4: |
|
(2)将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:
①配制250 mL约0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,________,将溶液转入________中,洗涤,定容,摇匀。
②滴定:准确量取25.00 mL所配Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将______(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol·L-1盐酸装入50 mL酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸V mL。
③计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数=________(只列出算式,不做运算)。
(3)室温下,_______(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。
(14分)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
![]()
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是__ __。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
|
|
Mg(OH)2 |
Zn(OH)2 |
MgCO3 |
CaCO3 |
|
开始沉淀的pH |
10.4 |
6.4 |
— |
— |
|
沉淀完全的pH |
12.4 |
8.0 |
— |
— |
|
开始溶解的pH |
— |
10.5 |
— |
— |
|
Ksp |
5.6× |
— |
6.8× |
2.8× |
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。