工業(yè)上;厥找睙掍\廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質),并用來生產Zn(NO3)2·6H2O晶體,其工藝流程為:

有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氫氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
開始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
 
(1)在“酸浸”步驟中,為提高鋅的浸出速率,除通入空氣“攪拌”外,還可采取的措施是      
(2)在“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,目的是將Fe2+氧化為     ,便于調節(jié)溶液的pH使鐵元素轉化為氫氧化物沉淀除去。為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,應控制溶液的pH范圍為              。檢驗Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是靜置片刻,取少量上層清液,滴加            溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe3+沉淀完全。
(3)加入Zn粉的作用是除去溶液中的          。

(6分)(1)適當升高反應溫度(或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等)
(2)Fe3+      5.2    5.4        KSCN   (3)Cu2+

解析試題分析:(1)根據(jù)外界條件對反應速率的影響可知,適當升高反應溫度(或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等)可提高鋅的浸出速率。
(2)雙氧水具有強氧化性,所以“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子,反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;由表格中的數(shù)據(jù)可知,氫氧化鋅開始沉淀的pH為5.4,氫氧化鋁完全沉淀的pH為5.2,則為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,應控制溶液的pH范圍為5.2~5.4;又因為鐵離子與KSCN反應出現(xiàn)血紅色,則靜置片刻,取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe3+沉淀完全。
(3)由流程圖及離子沉淀的pH可知,濾液中還含有銅離子,所以加入Zn粉的作用除去溶液中的Cu2+。
考點:考查晶體的制備及混合物的分離、提純;實驗方案設計與評價等

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某小組設計如圖裝置(部分夾持裝置已略去),以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到固體物質的成分。

(1)A中制取Cl2的離子方程式_______________________________________.
(2)通入一定量潮濕的Cl2反應后,經檢測,D中只有Cl2O一種氣體,C中只含一種氯鹽外,同時含有NaHCO3等,某同學對C中所得固體殘渣的成分進行探究。
①提出合理假設。
假設1:存在兩種成分:NaHCO3和_____________________________;
假設2:存在三種成分:NaHCO3和_____________________________。
②設計方案,進行實驗。寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論。
限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

(3)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應。若假設一成立,可推知C中反應的化學方程式為__________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

(1)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br?,其目的為            。
(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關反應的離子方程式為   ,由此反應可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產中應解決的主要問題是           。
(3)某化學研究性學習小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關資料,Br2的沸點為59℃。微溶于水,有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產過程后,了如下裝置簡圖:

請你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱   。
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是         。
③實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制關鍵條件:      。
④C中液體產生顏色為   。為除去該產物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應后,再進行的分離操作是                   

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某化學興趣小組的同學通過以下步驟提取海帶中的碘:
①將海帶曬干灼燒成灰   ②將海帶灰浸泡得其懸濁液   ③過濾得含碘離子的溶液   ④向該溶液中加入適量Cl2置換出碘   ⑤對含碘溶液進行一系列的提取后得碘單質
(1)灼燒過程可在下列那種儀器中進行_____________

A.燒杯 B.試管 C.蒸發(fā)皿 D.坩堝
(2)過濾用到的三種玻璃儀器主要                                       
(3)用有機溶劑將碘從水中提取出來需用到下列哪套裝置                   

(4)若用四氯化碳作溶劑進行提取,則分層后下層物質為                        

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

實驗室制備氨基甲酸銨(NH2COONH4)的反應如下:2NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s),該反應在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨,若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨。
(1)該反應在一定條件下能夠自發(fā)進行,則反應的ΔH    0。(填大于、小于或等于)
(2)寫出生成碳酸氫銨的化學方程式                     。
(3)按下圖裝置進行如下實驗:

步驟1:檢查裝置氣密性。
步驟2:在相應儀器中裝入藥品,其中在三頸燒瓶中加入足量的氫氧化鈉固體,恒壓滴液漏斗中裝入濃氨水。
步驟3:滴加濃氨水并攪拌,調節(jié)反應速率,在反應器中得到產品
……
①干燥管中盛放的藥品是             。
②對比碳酸鹽和酸反應制CO2,該實驗利用干冰升華產生CO2氣體的優(yōu)點有       。
③以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是                         
④反應后期隨著CO2氣流減慢,導致反應物比例不當,可采取的相應措施是            。
(4)有同學認為該實驗裝置存在安全問題,請問可能面臨的安全問題是                

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點為-59℃,沸
點為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應制得。
某學生擬用左下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。

(1)A中反應產物有K2CO3、ClO2和CO2等,請寫出該反應的化學方程式:      。
(2)A必須添加溫度控制裝置,除酒精燈外,還需要的玻璃儀器有       、     
(3)反應后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液中在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2·3H2O,在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2。根據(jù)上圖所示的NaClO2的溶解度曲線,請補充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟:
                ;②                  ;③洗滌;④干燥。
(4)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中
ClO2的含量,進行了下列實驗:
步驟1:準確量取ClO2溶液10 mL,稀釋成100 mL試樣;量取V1mL試樣加入到錐
形瓶中;
步驟2:調節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻;此時發(fā)生的離子方程式
為:                                  ;
步驟3:加入淀粉指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
則原ClO2溶液的濃度為   g/L(用含字母的代數(shù)式表示)。
(已知2 Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

I、某化學課外活動小組對污染大氣的部分非金屬氧化物進行探究。請根據(jù)題目要求回答下列問題。
(1)寫出用硝酸制取NO的離子方程式                      。
(2)查資料得知,HCOOHCO+H2O。實驗室有如圖l所示的裝置,制取CO氣體可選用的裝置為
             (填序號),實驗室利用該裝置還可制取的常見氣體有               (寫一種氣體的分子式)。
(3)查資料得知,利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物大部分發(fā)生反應轉化為二氧化碳和氮氣。該小組在實驗室模擬汽車尾氣處理,設計了如圖2所示裝置(部分夾持和裝置已略去)。

①實驗前,關閉旋塞K,先通氮氣排凈裝置中的空氣,其目的是         。
②裝置(III)的主要作用是                                             
③該套裝置中有不完善之處,還應在裝置(Ⅳ)后補充             裝置。
II、該課外小組設計的從ZnSO4、FeCl3的混合溶液中制取ZnSO4·7H2O過程如下:
a.在混合液中加入6 mol/L NaOH溶液,至pH=8為止。
b.過濾后得到沉淀,用蒸餾水多次洗滌沉淀。
c.向洗滌后的沉淀中加入2 mol/L的硫酸,保持溶液的pH在4~6,加熱煮沸,趁熱過濾,濾液即為ZnSO4溶液。
d.濾液中加入2 mol/L的硫酸,使其pH=2。
已知部分陽離子以氫氧化物的形式開始沉淀至完全沉淀時溶液的pH見下表,回答下列問題:

沉淀物
Fe(OH)3
Zn(OH)2
pH
1.5~3.2
6.4~8.0
 
(1)步驟b中如何檢測沉淀已經洗滌干凈                  。
(2)步驟d中加入硫酸,使其pH=2的目的是             ;要制得ZnSO4·7H2O的步驟d還缺少的操作是      ,所用的主要硅酸鹽儀器是               。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生大量氣體和白色不溶物。某同學設計了如下實驗方案并驗證產物、探究反應原理。
(1)提出假設
實驗I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中,迅速反應,產生大量氣泡和白色不溶物,溶液由淺紅變紅。
該同學對反應中產生的白色不溶物做出如下猜測:
猜測1:白色不溶物可能為          。
猜測2:白色不溶物可能為MgCO3。
猜測3:白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)設計定性實驗確定產物并驗證猜測:

實驗序號
實驗
實驗現(xiàn)象
結論
實驗Ⅱ
將實驗I中收集到的氣體點燃
能安靜燃燒、產生淡藍色火焰
氣體成分為___?___        
實驗Ⅲ
取實驗I中的白色不溶物,洗滌,加入足量
   ?   
 
   ?   
白色不溶物可能含有MgCO3
實驗Ⅳ
取實驗I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液
產生白色沉淀
溶液中存在  ④ 離子
(3)為進一步確定實驗I的產物,設計定量實驗方案,如圖所示:

稱取實驗Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g,充分加熱至不再產生氣體為止,并使分解產生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗前后裝置A增重1.8 g,裝置B增重8.8 g,試確定白色不溶物的化學式                         
(4)請結合化學用語和化學平衡移動原理解釋Mg和NaHCO3溶液反應產生大量氣泡的原因_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

FeSO4·7H2O廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領域。
(1)下面是以工業(yè)廢鐵屑為原料生產FeSO4·7H2O的流程圖。

請?zhí)顚懴铝锌瞻住?br />①加適量碳酸鈉溶液的目的是______________,反應I需要加熱數(shù)分鐘,其原因是___________。
②判斷反應Ⅱ完成的現(xiàn)象是__________。反應Ⅱ需要100mL1mol/L的稀硫酸,用98.3%,ρ=1.84g/cm3的濃硫酸配制。所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及____________.
③測定FeSO4·7H2O產品中Fe2含量的方法是用KMnO4溶液滴定法(5Fe2+8H=5Fe3+Mn2+4H2O),步驟為:
Ⅰ.稱取2.8500g FeSO4·7H2O產品,配制成250mL溶液;
Ⅱ.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;
Ⅲ.用硫酸酸化的0.01000moL/L KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。

某同學設計如圖所示的滴定方式中,最合理的是____________(夾持部分略去)(填字母序號);判斷此滴定實驗達到終點的方法是____________;計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質量分數(shù)為________(用小數(shù)表示,保留三位小數(shù));若用上述方法測定的樣品中FeSO4·7H2O的質量分數(shù)偏低(測定過程中產生的誤差可忽略),其可能原因有_____________;______________。
(2)已知FeSO4·7H2O晶體在加熱條件下發(fā)生如下反應:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。利用下圖裝置可檢驗該反應的氣體產物。

請?zhí)顚懴铝锌瞻住?br />①儀器的連接順序為a接________、__________接_________、________接__________、__________接_____________。
②裝置C中的X為______________;該裝置中冷水的作用是_________________。

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