活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料.某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下:
已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示:
完成下列填空:
(1)步骤I中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸(密度为1.84g/mL)配制,所需的仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要_____ (选填编号)
A.天平 B.滴定管 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)步骤II中加入H2O2溶液的作用是_________________________ (用离子方程式表示);
(3)用ZnO调节pH,以除去含铁杂质,调节pH的适宜范围是_______________________ 。
(4)步骤III中加入Zn粉的作用是:①__________________ ;②进一步调节溶液pH。
(5)碱式碳酸锌[Zn2(OH)2 CO3]煅烧的化学方程式为________________________________ 。
(6)用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度(假设杂质不参与反应):
① 取1.000g活性氧化锌,用15.00mL 1.000mol·L-1 硫酸溶液完全溶解,滴入几滴甲基橙。② 用浓度为0.5000mol·L-1 的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸,到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL。判断滴定终点的方法是________ ;所得活性氧化锌的纯度为________ (相对原子质量 O-16 Zn-65 )。
已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示:
Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀pH | 5.4 | 7.0 | 2.3 | 4.7 |
完全沉淀pH | 8.0 | 9.0 | 4.1 | 6.7 |
完成下列填空:
(1)步骤I中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸(密度为1.84g/mL)配制,所需的仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要
A.天平 B.滴定管 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)步骤II中加入H2O2溶液的作用是
(3)用ZnO调节pH,以除去含铁杂质,调节pH的适宜范围是
(4)步骤III中加入Zn粉的作用是:①
(5)碱式碳酸锌[Zn2(OH)2 CO3]煅烧的化学方程式为
(6)用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度(假设杂质不参与反应):
① 取1.000g活性氧化锌,用15.00mL 1.000mol·L-1 硫酸溶液完全溶解,滴入几滴甲基橙。② 用浓度为0.5000mol·L-1 的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸,到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL。判断滴定终点的方法是
更新时间:2018-08-02 21:58:05
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:已知:①菱锰矿的主要成分是其余为等元素。
②部分阳离子沉淀时溶液的:
③“焙烧”过程中主要反应为。
(1)结合图1、2、3,分析“焙烧”过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为___________ 、___________ 、___________ 。(2)对浸出液“净化除杂”时,需先加入,作用是___________ ,再调节溶液的范围为___________ ,将和变为沉淀而除去,然后加入将变为氟化物沉淀除去。
(3)“碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为___________ 。
(4)上述流程中可循环使用的物质是___________ (填化学式)。
(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中完全转化为(其中转化为);加入稍过量的硫酸铵,发生反应以除去;加入稀硫酸酸化,用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为;用酸性溶液恰好除去过量的。
①酸性溶液与反应的离子方程式为___________ 。
②试样中锰的质量分数为___________ 。
②部分阳离子沉淀时溶液的:
离子 | |||||
开始沉淀的 | 4.1 | 2.2 | 10.6 | 8.1 | 9.1 |
沉淀完全的 | 4.7 | 3.2 | 13.1 | 10.1 | 11.1 |
(1)结合图1、2、3,分析“焙烧”过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为
(3)“碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为
(4)上述流程中可循环使用的物质是
(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中完全转化为(其中转化为);加入稍过量的硫酸铵,发生反应以除去;加入稀硫酸酸化,用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为;用酸性溶液恰好除去过量的。
①酸性溶液与反应的离子方程式为
②试样中锰的质量分数为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】和可以作为锂离子电池的正极材料。
(1)的制备。在氮气的氛围中,将一定量的溶液与、LiOH溶液中的一种混合,然后加入到三颈烧瓶中(如图),在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
①滴液漏斗中的溶液是___________ 。
②与、LiOH反应得到和,该反应的离子方程式为___________ 。已知。
③在氮气氛围下,粗产品经150℃干燥、高温焙烧,即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少量活性炭黑,其主要目的是___________ 。
(2)的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中,加热充分反应,向反应后的溶液中加入一定量,同时加入适量水调节pH,静置后过滤、洗涤、干燥得到,高温煅烧,即可得到。
①其他条件不变时,磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示:
当时,随着水的比例增加,铁粉溶解速率迅速升高的原因是___________ 。
②为使反应过程中的完全被氧化,下列操作控制能达到目的的是___________ (填序号)。
a.用调节溶液 b.加热,使反应在较高温度下进行
c.缓慢滴加溶液并搅拌 d.加入适当过量的溶液
③将与溶液混合可以得到。设计以与溶液为原料,补充完整制备的实验方案:___________ ,干燥得到。[实验中必须使用的试剂:盐酸、溶液,开始沉淀的]
(1)的制备。在氮气的氛围中,将一定量的溶液与、LiOH溶液中的一种混合,然后加入到三颈烧瓶中(如图),在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
①滴液漏斗中的溶液是
②与、LiOH反应得到和,该反应的离子方程式为
③在氮气氛围下,粗产品经150℃干燥、高温焙烧,即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少量活性炭黑,其主要目的是
(2)的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中,加热充分反应,向反应后的溶液中加入一定量,同时加入适量水调节pH,静置后过滤、洗涤、干燥得到,高温煅烧,即可得到。
①其他条件不变时,磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示:
当时,随着水的比例增加,铁粉溶解速率迅速升高的原因是
②为使反应过程中的完全被氧化,下列操作控制能达到目的的是
a.用调节溶液 b.加热,使反应在较高温度下进行
c.缓慢滴加溶液并搅拌 d.加入适当过量的溶液
③将与溶液混合可以得到。设计以与溶液为原料,补充完整制备的实验方案:
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐3】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种肠溶性饲料添加剂。某化学实验小组利用FeCO3与甘氨酸反应制备(NH2CH2COO)2Fe,实验过程如下:
步骤Ⅰ:将足量废铁屑和 1.0 mol·L-1硫酸充分反应后,再与1.0 mol·L-1NH4HCO3溶液混合,装置如图1,反应结束后过滤并洗涤得FeCO3
步骤Ⅱ :将FeCO3溶于甘氨酸和柠檬酸的混合溶液,生成(NH2CH2COO)2Fe.当溶液中Fe(Ⅱ)浓度为0.5 mol·L-1时,(NH2CH2COO)2Fe产率随溶液pH的变化如图2所示。
已知:①甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于酒精;②甘氨酸具有两性,易溶于水;③柠檬酸易溶于水和酒精,具有强酸性和强还原性。
(1)连接好装置,检查装置气密性的方法是_______ 。
(2)乙中发生反应的离子方程式为_______ 。实验中不能用1.0 mol·L-1NaHCO3溶液代替1.0 mol·L-1NH4HCO3溶液的可能原因是_______ 。
(3)柠檬酸的作用是_______ 。
(4)步骤Ⅱ具体操作:取0.10mol步骤I得到的沉淀置于反应容器内,_______ ,使得Fe(Ⅱ)浓度约为0.5 mol·L-1,_______ ,用乙醇洗涤,干燥得到甘氨酸亚铁。(须使用的仪器和试剂:pH计、1.0mol·L-1甘氨酸溶液、柠檬酸、0.1 mol·L-1NaOH溶液、乙醇)
步骤Ⅰ:将足量废铁屑和 1.0 mol·L-1硫酸充分反应后,再与1.0 mol·L-1NH4HCO3溶液混合,装置如图1,反应结束后过滤并洗涤得FeCO3
步骤Ⅱ :将FeCO3溶于甘氨酸和柠檬酸的混合溶液,生成(NH2CH2COO)2Fe.当溶液中Fe(Ⅱ)浓度为0.5 mol·L-1时,(NH2CH2COO)2Fe产率随溶液pH的变化如图2所示。
已知:①甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于酒精;②甘氨酸具有两性,易溶于水;③柠檬酸易溶于水和酒精,具有强酸性和强还原性。
(1)连接好装置,检查装置气密性的方法是
(2)乙中发生反应的离子方程式为
(3)柠檬酸的作用是
(4)步骤Ⅱ具体操作:取0.10mol步骤I得到的沉淀置于反应容器内,
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【推荐1】以大洋锰结核(主要由MnO2和铁氧化物组成,还含有Al、Mg、Zn、Ca、Si等元素)为原料,制备MnxOy及Mn(H2PO4)2·2H2O,所得产品具有广泛的用途。制备过程如下图所示:
已知:①金属离子浓度≤10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
②25℃时,Ksp(ZnS)=2.9×10-25;Ksp(MnF2)=5.3×10-3;Ksp(MgF2)=7.4×10-11;Ksp(MnCO3)=1.0×10-11。
(1)基态锰原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
(2)“浸取”时,有副产物MnS2O6生成,请写出该副反应的化学方程式___________ 。温度对锰的浸出率、MnS2O6生成率的影响如图所示,为了减少副产物的生成,最适宜的温度___________ 。
(3)“调pH”时,应控制的pH范围是___________ 。“净化”后滤渣3的主要成分___________ 。
(4)“沉锰”时,加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为___________ 。若改用加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH-(aq) Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),25℃时,计算该反应的平衡常数的对数值lg K = ___________ (填数值)。
(5)要将“溶解”后的溶液制得Mn(H2PO4)2·2H2O晶体,操作X为___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(6)“煅烧”时,不同条件下煅烧可制得不同锰的氧化物晶体。
①晶体Ⅰ可作脱硫剂,其长方体晶胞结构如图。阿伏伽德罗常数为NA mol-1,则晶体Ⅰ的密度为___________ g·cm-3。
②晶体Ⅱ可作电池正极材料,通过Zn2+在晶体Ⅱ中嵌入和脱嵌,实现电极材料充放电的原理如图所示。“ii”代表电池___________ (填“充电”或“放电”)过程,“iii”的电极反应式为___________ 。
已知:①金属离子浓度≤10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 |
(1)基态锰原子的价层电子轨道表示式为
(2)“浸取”时,有副产物MnS2O6生成,请写出该副反应的化学方程式
(3)“调pH”时,应控制的pH范围是
(4)“沉锰”时,加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为
(5)要将“溶解”后的溶液制得Mn(H2PO4)2·2H2O晶体,操作X为
(6)“煅烧”时,不同条件下煅烧可制得不同锰的氧化物晶体。
①晶体Ⅰ可作脱硫剂,其长方体晶胞结构如图。阿伏伽德罗常数为NA mol-1,则晶体Ⅰ的密度为
②晶体Ⅱ可作电池正极材料,通过Zn2+在晶体Ⅱ中嵌入和脱嵌,实现电极材料充放电的原理如图所示。“ii”代表电池
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
【推荐2】SO2、NOx为常见的空气污染物,会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。
(1)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气,同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示:①操作1和操作2中均包含的分离技术为___________ ;
②SO2被Na2CO3溶液吸收时,会释放出一种无色无味气体,该反应的离子方程式为___________ 。
(2)利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示:①反应a的化学方程式为___________ 。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________ 。
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,一定时间内,温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示:已知烟气中SO2与NO的体积比为4:1,且吸收后转化为:SO、NO。
①NO在吸收过程中,反应的离子方程式是___________ 。
②50℃时,吸收液中烟气转化生成的Cl‒和NO的物质的量之比为___________ 。
③烟气中NOx含量的测定:将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO,加水稀释至100mL。量取25mL该溶液,加入V1mLc1mol·L‒1FeSO4溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+),消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为___________ mg·L‒1。
(1)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气,同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示:①操作1和操作2中均包含的分离技术为
②SO2被Na2CO3溶液吸收时,会释放出一种无色无味气体,该反应的离子方程式为
(2)利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示:①反应a的化学方程式为
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,一定时间内,温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示:已知烟气中SO2与NO的体积比为4:1,且吸收后转化为:SO、NO。
①NO在吸收过程中,反应的离子方程式是
②50℃时,吸收液中烟气转化生成的Cl‒和NO的物质的量之比为
③烟气中NOx含量的测定:将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO,加水稀释至100mL。量取25mL该溶液,加入V1mLc1mol·L‒1FeSO4溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+),消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为
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【推荐3】六氨氯化镁(MgCl2•6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性,是一种优良的储氨材料。某研究小组在实验室以菱镁矿(主要成分MgCO3,含少量FeCO3等杂质)为原料制备六氨氯化镁,实验流程图如下:
其中氨化过程装置示意图如下:
已知:Ⅰ.与Mg2+结合能力:H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH。
Ⅱ.相关物质的性质见下表:
请回答:
(1)下列说法正确的是________ 。
A.氨化过程是吸热反应
B.产品可用加热方法除去乙二醇
C.调pH适合的物质是MgO,Mg(OH)2或MgCO3
D.氨化过程采用冰水浴的可能原因是减少氨气挥发,提高氨气利用率
(2)虚线框内装置的作用:_________ 。
(3)操作a“抽滤”,在布氏漏斗中放入滤纸,接下来的操作顺序是________ →确认抽干(填标号)。
a.转移固液混合物 b.开大水龙头 c.微开水龙头 d.加入少量蒸馏水润湿滤纸
(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是________ 。
A.冰浓氨水 B.乙二醇和水的混合液 C.氨气饱和的甲醇溶液 D.氨气饱和的乙二醇溶液
(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下:
称取一定质量样品,加足量硫酸溶解,配制成250mL溶液;量取25.00mL待测液于锥形瓶中;用AgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积。
①配制样品溶液时加硫酸的原因_________ 。
②滴定法测得产品中氯离子百分含量高于理论值(36.04%),则MgCl2•6NH3产品中可能混有的物质是_______________ 。(已知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)。
其中氨化过程装置示意图如下:
已知:Ⅰ.与Mg2+结合能力:H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH。
Ⅱ.相关物质的性质见下表:
物质名称 | 氨气的溶解性 | 氯化镁的溶解性 | 六氨氯化镁的溶解性 |
水 | 易溶 | 易溶 | 易溶 |
甲醇(沸点65℃) | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
乙二醇(沸点197℃) | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
请回答:
(1)下列说法正确的是
A.氨化过程是吸热反应
B.产品可用加热方法除去乙二醇
C.调pH适合的物质是MgO,Mg(OH)2或MgCO3
D.氨化过程采用冰水浴的可能原因是减少氨气挥发,提高氨气利用率
(2)虚线框内装置的作用:
(3)操作a“抽滤”,在布氏漏斗中放入滤纸,接下来的操作顺序是
a.转移固液混合物 b.开大水龙头 c.微开水龙头 d.加入少量蒸馏水润湿滤纸
(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是
A.冰浓氨水 B.乙二醇和水的混合液 C.氨气饱和的甲醇溶液 D.氨气饱和的乙二醇溶液
(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下:
称取一定质量样品,加足量硫酸溶解,配制成250mL溶液;量取25.00mL待测液于锥形瓶中;用AgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积。
①配制样品溶液时加硫酸的原因
②滴定法测得产品中氯离子百分含量高于理论值(36.04%),则MgCl2•6NH3产品中可能混有的物质是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐1】某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。
(一)甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。
(1)写出装置I中发生反应的离子方程式:____________________________________ 。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:________________________ 。
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于:_________________________________ 。
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:______________ (填“有”、“没有”、或“不能判断”),简述理由:_______________________________________ 。
(二)乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶
和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小。于是他们设计了如图2所示的实验装置。
(1)装置中导管a的作用是:__________________________________________ 。
(2)实验中准确测定出4个数据,如下表:
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=____________________ 。
(一)甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。
(1)写出装置I中发生反应的离子方程式:
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于:
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:
(二)乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶
和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小。于是他们设计了如图2所示的实验装置。
(1)装置中导管a的作用是:
(2)实验中准确测定出4个数据,如下表:
实验前 | 实验后 | |
铝铜合金质量(g) | m1 | m2 |
量液管(C)体积(mL) | V1 | V2 |
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐2】二草酸合铜( II )酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O},微溶于冷水,可溶于热水,微溶于酒精,干燥时较为稳定,加热时易分解。
I.用氧化铜和草酸为原料制备二草酸合铜(II)酸钾晶体的流程如下:
已知:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
回答下列问题:
(1)将H2C2O4晶体加入去离子水中,微热,溶解过程中温度不能太高,原因是________ 。
(2)将CuO与KHC2O4的混合液在50°C下充分反应,该反应的化学方程式为__________ 。
(3)50 °C时,加热至反应充分后的操作是_______________ (填字母)。
A.放于冰水中冷却后过滤 B.自然冷却后过滤
C.趁热过滤 D.蒸发浓缩、冷却后过滤
II.以CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体为原料制备二草酸合铜( II )酸钾晶体。
实验步骤:将CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体分别用去离子水溶解后,将K2C2O4溶液逐滴加入硫酸铜溶液中,有晶体析出后放在冰水中冷却,过滤,用酒精洗涤,在水浴锅上炒干。炒时不断搅拌,得到产品。
(4)用酒精而不用冷水洗涤的目的是____________ 。
II.产品纯度的测定:准确称取制得的晶体试样ag溶于NH3·H2O中,并加水定容至250mL,取试样溶液25.00mL,再加入10 mL的稀硫酸,用b mol·L-1的KMnO4标准液滴定,消耗KMnO4标准液V mL。
(5)滴定时,下列滴定方式中,最合理的是______ (填字母),理由为________ 。 (夹持部分略去)
A. B. C.
(6)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,实验结果会_____ (填“偏大”偏小”或“无影响”)。
(7)该产品的纯度为___________ (写出表达式)。
I.用氧化铜和草酸为原料制备二草酸合铜(II)酸钾晶体的流程如下:
已知:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
回答下列问题:
(1)将H2C2O4晶体加入去离子水中,微热,溶解过程中温度不能太高,原因是
(2)将CuO与KHC2O4的混合液在50°C下充分反应,该反应的化学方程式为
(3)50 °C时,加热至反应充分后的操作是
A.放于冰水中冷却后过滤 B.自然冷却后过滤
C.趁热过滤 D.蒸发浓缩、冷却后过滤
II.以CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体为原料制备二草酸合铜( II )酸钾晶体。
实验步骤:将CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体分别用去离子水溶解后,将K2C2O4溶液逐滴加入硫酸铜溶液中,有晶体析出后放在冰水中冷却,过滤,用酒精洗涤,在水浴锅上炒干。炒时不断搅拌,得到产品。
(4)用酒精而不用冷水洗涤的目的是
II.产品纯度的测定:准确称取制得的晶体试样ag溶于NH3·H2O中,并加水定容至250mL,取试样溶液25.00mL,再加入10 mL的稀硫酸,用b mol·L-1的KMnO4标准液滴定,消耗KMnO4标准液V mL。
(5)滴定时,下列滴定方式中,最合理的是
A. B. C.
(6)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,实验结果会
(7)该产品的纯度为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】己二酸()是一种重要的化工原料和合成中间体。某实验小组以钨磷酸为催化剂,开展己二酸的合成及性质探究实验。
Ⅰ.催化剂钨磷酸晶体(H3PW12O40)的制备
实验流程如图:
(1)操作Ⅰ所需的玻璃仪器除烧杯外还有___________ ,乙醚的作用为 ___________ 。
(2)水层中的物质有大量NaCl和少量HCl,步骤①中发生反应的化学方程式是___________ 。
Ⅱ.己二酸的合成
向三颈烧瓶中加入0.10g钨磷酸催化剂和30mL30%双氧水,在室温下搅拌5min,然后加入5.0mL试剂X,得到溶液A。
(3)环己烯、环己醇、环己酮均可被双氧水氧化成己二酸。仅从所需双氧水理论用量的角度看,试剂X的最佳选择是________ (填序号)。
A.环己烯() B.环己醇() C.环己酮()
(4)如图是己二酸的浓度与温度关系曲线图。介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态,稳定区表示己二酸溶液处于不饱和状态。实验室常根据直线EHI从溶液A获取己二酸晶体,对应的实验操作为___________ ,过滤。
Ⅲ.己二酸的性质探究
以己二酸和乙醇为原料,用如图所示装置制备己二酸二乙酯。
步骤1:向如图所示的装置A中加入30mL乙醇、10mL己二酸、0.6mL浓硫酸、10mL苯和2~3片碎瓷片。组装好仪器,并预先在分水器内加入一定量水,开始缓慢加热A(沸点65℃),加热回流1h,直至反应基本完成。
步骤 2:待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,洗涤干燥后蒸馏,收集相应馏分,得到己二酸 二乙酯 9.6 g。
(5)装置中分水器的作用是________ ,判断反应已经完成的标志是 ___________ 。
(6)本次实验的产率为(某种生成物的实际产量与理论产量的百分比)___________ 。(结果保留两位有效数字)
Ⅰ.催化剂钨磷酸晶体(H3PW12O40)的制备
实验流程如图:
(1)操作Ⅰ所需的玻璃仪器除烧杯外还有
(2)水层中的物质有大量NaCl和少量HCl,步骤①中发生反应的化学方程式是
Ⅱ.己二酸的合成
向三颈烧瓶中加入0.10g钨磷酸催化剂和30mL30%双氧水,在室温下搅拌5min,然后加入5.0mL试剂X,得到溶液A。
(3)环己烯、环己醇、环己酮均可被双氧水氧化成己二酸。仅从所需双氧水理论用量的角度看,试剂X的最佳选择是
A.环己烯() B.环己醇() C.环己酮()
(4)如图是己二酸的浓度与温度关系曲线图。介稳区表示己二酸溶液处于饱和状态,稳定区表示己二酸溶液处于不饱和状态。实验室常根据直线EHI从溶液A获取己二酸晶体,对应的实验操作为
Ⅲ.己二酸的性质探究
以己二酸和乙醇为原料,用如图所示装置制备己二酸二乙酯。
步骤1:向如图所示的装置A中加入30mL乙醇、10mL己二酸、0.6mL浓硫酸、10mL苯和2~3片碎瓷片。组装好仪器,并预先在分水器内加入一定量水,开始缓慢加热A(沸点65℃),加热回流1h,直至反应基本完成。
步骤 2:待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,洗涤干燥后蒸馏,收集相应馏分,得到己二酸 二乙酯 9.6 g。
有机物名称 | 相对分子质量 | 密度(g/cm3) | 沸点(℃) | 溶解性 |
己二酸 | 146 | 1.36 | 330 | 微溶于水,易溶于乙醇 |
乙醇 | 46 | 0.79 | 78.5 | 易溶于水 |
己二酸二乙酯 | 202 | 1.00 | 247 | 难溶于水、易溶于乙醇 |
苯 | 78 | 0.88 | 80.1 | 难溶于水 |
(5)装置中分水器的作用是
(6)本次实验的产率为(某种生成物的实际产量与理论产量的百分比)
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐1】锌的化学性质与铝相似,工业上有较高的利用价值。某含锌废催化剂的主要成分为氧化锌,还含有镍、铁、铅等元素杂质,采用“氨浸除杂蒸发煅烧”新工艺生产高纯碱式碳酸锌,达到了废物综合利用的目的,工艺流程如图,请回答下列问题。
已知:“浸取”步骤后生成了锌氨配合物(配位数为4)和镍氨配合物进行后续生产。
(1)的电子排布式为______ 。
(2)“浸取”步骤中,废催化剂中氧化锌发生反应的化学方程式为______ 。
(3)“浸取”中锌的浸出率对本工艺至关重要,图一、图二是锌浸出率分别受温度、氨水与碳酸氢铵比(氮元素浓度固定)的影响。请分析:
(1)图一中选择的适宜温度为42℃左右,温度不宜过高的原因是______ 。
(2)图二中随着氨水与碳酸氢铵比的增大,锌的浸出率先增大后减小,然后再增大。
当时,溶液值升高,锌的主要存在形式为______ 。
(4)滤渣Ⅱ的成分为过量的外,还有______ 。(填化学式)
(5)“蒸氨”操作中锌氨溶液最终以形式从溶液中析出,经过滤洗涤、干燥后得到碱式碳酸锌,其化学反应方程式为:______ 。
(6)整个过程中可以循环利用的物质为______ 。
已知:“浸取”步骤后生成了锌氨配合物(配位数为4)和镍氨配合物进行后续生产。
(1)的电子排布式为
(2)“浸取”步骤中,废催化剂中氧化锌发生反应的化学方程式为
(3)“浸取”中锌的浸出率对本工艺至关重要,图一、图二是锌浸出率分别受温度、氨水与碳酸氢铵比(氮元素浓度固定)的影响。请分析:
(1)图一中选择的适宜温度为42℃左右,温度不宜过高的原因是
(2)图二中随着氨水与碳酸氢铵比的增大,锌的浸出率先增大后减小,然后再增大。
当时,溶液值升高,锌的主要存在形式为
(4)滤渣Ⅱ的成分为过量的外,还有
(5)“蒸氨”操作中锌氨溶液最终以形式从溶液中析出,经过滤洗涤、干燥后得到碱式碳酸锌,其化学反应方程式为:
(6)整个过程中可以循环利用的物质为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】工业上以锌白矿(主要成分为ZnO,还含有PbO、FeO、Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)为主要原料制备硫酸锌的工艺流程如图:
已知:①某温度下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值如图1。
②硫酸锌晶体的溶解度随温度的变化如图2。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,需不断通入高温水蒸气,其目的是_______ ,用到的4.5 mol·L-1 H2SO4溶液需用18 mol·L-1的浓硫酸配制。下列操作会使所配溶液浓度偏大的是_______ (填字母)。
(2)滤渣1的主要成分是_______ (填化学式,下同) ,调节pH时使用的物质B可以是_______ 。
(3)从滤液2经一系列操作可得产品级ZnSO4·7H2O,具体操作如图:
①滤液2调节pH值沉锌的范围是9.4~_______ 。
②简述从滤液3得到产品级ZnSO4·7H2O的操作:_______ ,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4)该工艺废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2+ +H2SZnS(s) +2H+。处理后的废水中部分微粒浓度为:
则处理后的废水中c(Zn2+) =_______ mol·L-1(已知:Ksp (ZnS) =1.0×10-23, Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S) =1.0×10-14,Ka(CH3COOH) =2.0×10-5)
已知:①某温度下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值如图1。
②硫酸锌晶体的溶解度随温度的变化如图2。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,需不断通入高温水蒸气,其目的是
(2)滤渣1的主要成分是
(3)从滤液2经一系列操作可得产品级ZnSO4·7H2O,具体操作如图:
①滤液2调节pH值沉锌的范围是9.4~
②简述从滤液3得到产品级ZnSO4·7H2O的操作:
(4)该工艺废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2+ +H2SZnS(s) +2H+。处理后的废水中部分微粒浓度为:
微粒 | H2S | CH3COOH | CH3COO- |
浓度/mol/L | 0.20 | 0.10 | 0.20 |
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【推荐3】硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______ 。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______ 。
(3)加入物质X调节溶液pH=5,最适宜使用的X是_______ (填标号)。
A.NH3·H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH
滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、_______ 、_______ 。
(4)向的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2、Fe(OH)3 ,该步反应的离子方程式为_______ 。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______ 。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是_______ 。
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有
(3)加入物质X调节溶液pH=5,最适宜使用的X是
A.NH3·H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH
滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、
(4)向的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2、Fe(OH)3 ,该步反应的离子方程式为
(5)滤液②中加入锌粉的目的是
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是
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