工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产ZnSO4·6H2O晶体,其工艺流程如下,有关氢氧化物沉淀时
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工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产ZnSO4·6H2O晶体,其工艺流程如下,有关氢氧化物沉淀时的pH如下表。
氢氧化物
| Al(OH)3
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Zn(OH)2
| 开始沉淀的pH
| 3.3
| 1.5
| 6.5
| 5.4
| 沉淀完全的pH
| 5.2
| 3.7
| 9.7
| 8.0
| (1)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。 (2)在“除杂Ⅰ”步骤中,需再加入适量H2O2溶液的目的是 。 为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为 。 为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是 。 A.ZnO B.氨水 C.固体NaOH D.ZnCO3 (3)在“除杂Ⅱ”步骤中,加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。 (4)常温下,已知Ksp〔Cu(OH)2〕=2×10-20,某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于 。 |
答案
(1)烧杯、玻璃棒、漏斗(3分); (2)将Fe2+完全氧化为Fe3+,便于完全沉淀(2分);5.2~5.4(2分);AD(2分) (3)除去溶液中的Cu2+(1分);冷却结晶(1分) (4)5(2分) |
解析
试题分析:(1)过滤操作中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗; (2)溶液中的铁、铝元素最终以沉淀形式除去,所以加入适量H2O2溶液的目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+,便于完全沉淀;根据表中数据pH=5.2时Al(OH)3完全沉淀,Fe(OH)3也已沉淀完全,但Zn(OH)2不能沉淀,所以溶液的pH范围为5.2~5.4;加入的试剂或药品既能中和酸调节pH值,同时不能引入新的杂质,所以只能选择AD; (3)溶液中的铁、铝元素除去后仍存在铜离子,所以加入Zn粉目的是除去铜离子;加热浓缩后的步骤是冷却结晶; (4)Ksp〔Cu(OH)2〕=2×10-20,溶液中c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,所以只需c(Cu2+)×c(OH-)2>=2×10-20, Cu(OH)2沉淀即可生成,解得c(OH-)>=1×10-9,所以pH>=5. |
举一反三
硫酸铅广泛应用于制造蓄电池。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8。 (1)已知步骤Ⅰ有NO产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的离子方程式 、 。 (2)步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是 。 (3)母液可循环利用于步骤Ⅰ,其溶质主要是 (填一种物质化学式),若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是 。 (4)产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤,目的是除去 。 (5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为 。 |
下列实验操作、现象和解释都正确的是
选项
| 实验操作
| 现象
| 解释
| A.
| 向某溶液中加入盐酸
| 产生无色气体
| 溶液中一定含有CO32−
| B.
| 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间
| 白色固体迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
| 说明Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3
| C.
| 在CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡
| 上层呈紫红色,下层有白色沉淀生产
| 铜离子可以氧化碘离子,白色沉淀可能为CuI
| D.
| 向某无色溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液
| 产生白色沉淀
| 溶液中一定含有SO42-
| |
三苯甲醇()是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的流程如图1所示,装置如图所示。
已知:(I)格氏试剂容易水解:
(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
(Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。
请回答以下问题: (1)图2中玻璃仪器B的名称: ;装有无水CaCl2的仪器A的作用是 。 (2)图2中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ;制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用 加热方式。 (3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:
其中,①操作为: ;洗涤液最好选用 (从以下选项中选择);检验产品已经洗涤干净的操作为: 。 (4)纯度测定:称取2.60 g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为 。 |
下列实验操作不能达到实验目的的是
| 实验目的
| 实验操作
| A
| 证明乙烯能发生加成反应
| 将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中
| B
| 鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
| 用激光笔分别照射两种物质,从侧面观察是否出现光亮的通路。
| C
| 检验酒精中是否含有水
| 取少量酒精加入无水硫酸铜粉末
| D
| 鉴别苯、环已烯和已烷
| 加入酸性高锰酸钾溶液
| |
高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。
(1)写出实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式 (2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是 A.84消毒液(NaClO溶液) | B.双氧水 | C.苯酚 | D.75%酒精 | (3)在滴定实验中,常用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取KMnO4溶液。 (4)写出反应①的化学方程式 (5)操作Ⅰ的名称是 ;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在 (填 性质)上的差异,采用 (填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。 (6)上述流程中可以循环使用的物质有 、 (写化学式),鉴于此现用100吨软锰矿(含MnO287.0%),理论上可生产KMnO4晶体 吨(不考虑制备过程中原料的损失)。 |
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