【題目】活性氧化鋅在橡膠、化工、涂料、陶瓷、醫(yī)藥、電子等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,下圖是以含鋅銅煙塵火法煉銅的副產(chǎn)品,主要成分是ZnOCuOFeO制備活性氧化鋅的工藝流程:

已知:含鋅銅煙塵經(jīng)過預(yù)處理后的主要成分是ZnO,還含有少量的CuOFe2O3

1 溶解池中待固體全部溶解后,加入鋅粉的作用有:

Fe3還原為Fe2;

____________;

調(diào)節(jié)溶液的pH。

2 檢驗(yàn)溶解池中Fe3已全部被還原為Fe2的實(shí)驗(yàn)方法是________________。

3 反應(yīng)池中的溫度控制在9095 ,沉淀B為氫氧化物,反應(yīng)池中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________

4 沉淀池中得到的沉淀化學(xué)式可以表示為aZnCO3·bZnOH2·cH2Oa、b、c均為整數(shù)。某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)為了確定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取3.59 g沉淀進(jìn)行焙燒,將焙燒過程中產(chǎn)生的氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰,它們分別增重0.72 g0.44 g。通過計(jì)算確定該沉淀的組成。寫出計(jì)算過程

【答案】

1 除去Cu2

2 取樣,加入幾滴KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則Fe3已經(jīng)全部被還原

3 2Fe2H2O24H2O===2FeOH34H;

4 沉淀焙燒最終得到ZnO、CO2、H2O三種物質(zhì)

mZnO3.59 g0.72 g0.44 g2.43 g

nZnO2.43 g÷81 g·mol10.03 mol

nCO20.44 g÷44 g·mol10.01 mol

nH2O0.72 g÷18 g·mol10.04 mol

ab∶a0.03∶0.01 a∶bc0.01∶0.04 a∶b∶c1∶2∶2

故沉淀的組成為ZnCO3·2ZnOH2·2H2O

【解析】

試題分析:含鋅銅煙塵主要成分是ZnO、CuOFeO,含鋅銅煙塵經(jīng)過預(yù)處理后的主要成分是ZnO,還含有少量的CuOFe2O3,根據(jù)物質(zhì)成分差別知,預(yù)處理過程中FeO被氧化生成Fe2O3,向混合物中加入稀硫酸、鋅粉,發(fā)生反應(yīng)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2SO43+3H2OZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4Fe2SO43+Zn=2FeSO4+ZnSO4,分離難溶性固體和溶液采用過濾方法,所以操作a為過濾,濾渣ACu,向反應(yīng)池中加入雙氧水,反應(yīng)池中的溫度控制在9095℃,反應(yīng)池中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++H2O2+4H2O═2FeOH3↓+4H+,然后過濾得到沉淀B2FeOH3,向沉淀池中加入碳酸氫銨,得到aZnCO3bZnOH2cH2O沉淀,然后過濾得到沉淀和濾液A,將沉淀焙燒得到ZnO;將濾液A蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到硫酸銨晶體。

1Zn的活潑性大于Cu,所以Zn置換出Cu而除去Cu2+,故答案為:除去Cu2+;

2鐵離子用KSCN檢驗(yàn),其檢驗(yàn)方法為:取樣,加入幾滴KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則Fe3+已經(jīng)全部被還原,故答案為:取樣,加入幾滴KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)紅色,則Fe3+已經(jīng)全部被還原;

3根據(jù)分析可知,反應(yīng)池中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++H2O2+4H2O═2FeOH3↓+4H+,故答案為:2Fe2++H2O2+4H2O═2FeOH3↓+4H+

4濃硫酸吸收H2O、堿石灰吸收CO2nH2O==0.04mol、nCO2==0.01mol,剩余固體為ZnOnZnO==0.03mol,根據(jù)原子守恒得a+bab+c=0.03mol0.01mol0.04mol=314,則abc=122,所以沉淀的組成為ZnCO32ZnOH22H2O,答:沉淀的組成為ZnCO32ZnOH22H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)下圖是分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的實(shí)驗(yàn)操作流程圖。

在實(shí)驗(yàn)③中需加入的試劑是_______,(填化學(xué)式),在上述實(shí)驗(yàn)過程中,所涉及的三次分離操作分別是____(填選項(xiàng))

A.①蒸餾、②過濾、③分液 B.①分液、②蒸餾、③蒸餾

C.①蒸餾、②分液、③分液 D.①分液、②蒸餾、③結(jié)晶、過濾

(2)5.8g有機(jī)物完全燃燒,只生成CO2H2O蒸汽,其體積比為1∶1(同壓同溫),若把它們通過堿石灰,堿石灰在增加18.6g,同量的有機(jī)物與0.1mol乙酸完全發(fā)生酯化反應(yīng)。又知該有機(jī)物對(duì)空氣的相對(duì)密度為2。

求:①有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量___________;②有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室制取并收集氯氣的裝置如下圖所示.請(qǐng)回答下列問題

(1)氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行的反應(yīng)化學(xué)方程式是______

(2)當(dāng)0.5mol MnO2參與反應(yīng)時(shí),被氧化的HCl的質(zhì)量為 ______ ,生成的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為 ______

(3)在裝置中:①飽和食鹽水的作用是 ______ ,②濃硫酸的作用是 ______

(4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)是否有Cl2產(chǎn)生常用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙.如果有Cl2產(chǎn)生,可觀察到的現(xiàn)象是______

(5)寫出尾氣吸收裝置中進(jìn)行的反應(yīng)的離子方程式______

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】5.10g鎂鋁合金加入120mL4.0mol·L1的鹽酸中,待合金完全溶解后,得到溶液X。下列說(shuō)法一定正確的是

A.合金完全溶解后產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量為0.24mol

B.合金中的鎂與鋁的物質(zhì)的量之比小于1

C.若向溶液X中加入270mL2.0mol·L1NaOH溶液,充分反應(yīng),所得沉淀為MgOH2

D.若向溶液X中加入足量的氨水,充分反應(yīng),所得沉淀經(jīng)過過濾、洗滌后充分灼燒,則殘留固體質(zhì)量大于8.50g

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是

A. 碳酸氫銨溶液與足量氫氧化鈉溶液混合后加熱:NH4++OH-NH3↑+H2O

B. 將少量氯化鐵溶液滴入硫化鈉溶液中:2Fe3++S2-=2Fe2++S

C. 向Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸:3Fe2++4H+ + NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑

D. 次氯酸鈣溶液中通入過量二氧化碳:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3+2HClO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是

A. I圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部消耗

B. II圖中:如果倒置的最筒充滿了氯氣,水槽內(nèi)裝滿水經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間光照,量筒內(nèi)最后剩余氣體為HCl和氧氣

C. III圖中:生成藍(lán)色的煙

D. IV圖中:濕潤(rùn)的有色布條能褪色,將硫酸溶液滴入燒杯中至溶液顯酸性結(jié)果有Cl2生成

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】次磷酸(H3PO2)是一元中強(qiáng)酸,具有較強(qiáng)還原性,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )

A. 次磷酸的電離方程式為:H3PO2=H++H2PO2-

B. NaH2PO2是次磷酸的正鹽,其水溶液呈中性

C. 白磷與氫氧化鈉溶液反應(yīng)可得次磷酸鹽,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

P4+9NaOH=3Na2PO2+PH3↑+3H2O

D. 利用(H3PO2)進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中,1mol H3PO2最多還原4mol Ag+離子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)X+Y=M+N為放熱反應(yīng),對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是

A. X的能量一定高于M

B. Y的能量一定高于N

C. XY的總能量一定高于MN的總能量

D. 因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外活動(dòng)小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫,而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外,還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證哪位同學(xué)的判斷正確,丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X,氣體發(fā)生裝置略去)。試回答:

(1)上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為___________________。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是______________。

(3)A中加入的試劑可能是________,作用是________;B中加入的試劑可能是_________ ,作用是________;

(4)可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:C中:________,D中:__________。

II.該小組同學(xué)將收集的SO2氣體通入0.1mol/L的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組提出了如下假設(shè):

假設(shè)一:溶液中的NO3-

假設(shè)二:溶液中溶解的O2

該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)一,

(5)請(qǐng)?jiān)谙卤砜瞻滋幪顚懴嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

實(shí)驗(yàn)1:在盛有不含O225ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體

___________________

假設(shè)一成立

實(shí)驗(yàn)2:在盛有不含O2 25ml0.1mol/LLBa(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體

___________________

(6)為深入研究該反應(yīng),該小組還測(cè)得上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖,實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是(用離子方程式表示___________________。

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