氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能

氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能

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氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:

提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是________,发生反应的离子方程式为________;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是________。
(2)反应③的反应类型为________,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是______________。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于________。
答案
(1)Fe2和Mn2 MnO4-+3Fe2+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H,2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2↓+4H 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净 (4)1
解析
从分析整个流程图入手,明确每步发生的反应,从而解决相关问题。
(1)在反应②中,通过调节溶液的pH,高锰酸钾能将溶液中的Fe2氧化为Fe3,将Mn2氧化为MnO2而除去;若开始溶液的pH过低,Fe2、Mn2将很难生成沉淀而除去。
(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2、Ni2、H等,加入锌后可将Ni置换出来,故滤渣中还含有金属镍。
(3)反应④生成的沉淀为ZnCO3,同时生成Na2SO4,若沉淀未洗涤干净,洗涤液中应含有SO和Na,故只要对洗涤液中是否含有SO42-进行检验即可。
(4)煅烧过程中ZnCO3、Zn(OH)2均发生分解反应生成ZnO,根据关系式ZnCO3·xZn(OH)2~(x+1)ZnO,可得,故x=1。
点拨:知识:除杂条件的选择、反应类型、离子检验、化学计算。能力:考查考生的逻辑思维能力、知识迁移应用能力和计算能力。试题难度:中等。
举一反三
菠菜营养丰富,长期以来民间流传着“菠菜不能与豆腐同食”的说法。某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究:菠菜是否含有草酸类物质?草酸又有哪些性质?通过上网查询,获得以下资料:草酸又名乙二酸,其酸性比乙酸稍强,草酸及其盐具有较强的还原性,草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的熔点为100.1℃,在175℃时受热分解,草酸钙是难溶于水的白色固体。
他们设计的实验步骤如下:
1.将菠菜在少量开水中煮沸2~3 min,冷却后滤去菠菜,得滤液(含有少量CO32杂质)。向滤液中加入足量Ca(OH)2溶液,然后再加入足量CH3COOH溶液,观察现象。
2.用草酸晶体(H2C2O4·2H2O)做以下实验:

请回答以下问题:
(1)步骤1中加入CH3COOH溶液的作用:___________________
(2)A处应选择________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),在做实验之前,应先____________________。
(3)实验2过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊,且D装置中黑色粉末变为红色,写出A中草酸晶体(H2C2O4·2H2O)发生反应的化学方程式:______________,装置B的作用是___________________。
(4)为使实验结论更加严密和安全,在以上所连接的装置C、D间还需依次添加装有________、________、________(液体试剂)的洗气瓶,此外指出上述装置中的不足之处还有________。
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环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下:

环己醇和环己酮的部分物理性质见下表:
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度(g·cm—3、20 ℃)
溶解性
 
环己醇
100
161.1
0.9624
能溶于水和醚
环己酮
98
155.6
0.9478
微溶于水,能溶于醚
 
 
现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应,制得主要含环己酮和水的粗产品,然后进行分离提纯。其主要步骤有(未排序):
A.蒸馏、除去乙醚后,收集151℃~156℃馏分
B.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层
C.过滤
D.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液
E.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水
回答下列问题:
(1)上述分提纯步骤的正确顺序是            
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是                
(3)从下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是               
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗,塞上玻璃塞,如图用力振荡

B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分漏斗静置液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,再从上口倒出上层液体
(4)在上述操作D中,加入NaCl固体的作用是 。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为          
(5)蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是                         
(6)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为12mL,则环己酮的产率约是            
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随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:

(1)由滤液获得绿矾晶体的操作过程是                 
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有                 
(3)已知10kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6%,能够得到绿矾晶体22.24kg,试计算最少加入铁粉的质量。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·XH2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化学方程式为                 
②检验TiO2·XH2O中Cl-是否被除净的方法是                 
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
 
反应②的化学方程式是                 ,该反应成功需要的其他条件及原因是                 
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废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2,还有少量的FeCI2和炭粉,用A制备高纯MnCO3,的流程图如下。

(1)碱性锌锰干电池的负极材料是_________(填化学式)。
(2)第Ⅱ步操作的目的是________________________。
(3)第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂,除去Zn2+的离子方程式为____________________。 (已知:Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24)
(4)为选择试剂X,在相同条件下,分别用5 g黑色物质M进行制备MnSO4的实验,得到数据如右表:

①试剂x的最佳选择是_________。
②第Ⅲ步中用选出的最佳试剂X与M的
主要成分反应的化学方程式为_________。
(5)第V步系列操作可按以下流程进行:

已知:MaCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH) 2
始沉淀时pH为7.7。请补充完成以下操作:
操作1:___________________;操作2:过滤,用少量水洗涤2~3次
操作3:检测滤液,表明SO已除干净; 操作4:___________________;
操作5:低温烘干。
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利用下列实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的的是
A.图1所示装置可制取氨气
B.图2所示装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液
C.图3所示装置可制取乙烯并验证其易被氧化
D.图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性

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