【題目】鋅鋇白是一種白色顏料。工業(yè)上是由ZnSO4與BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。請根據(jù)以下工業(yè)生產(chǎn)流程回答有關(guān)問題。
Ⅰ.ZnSO4溶液的制備與提純:
有關(guān)資料:a.菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;
b.Zn(OH)2與Al(OH)3相似,能溶于過量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。
(1)若②中加入氧化劑為H2O2,寫出離子反應(yīng)方程式____________________________________。
(2)為了達(dá)到綜合利用、節(jié)能減排的目的,上述流程步驟④中的CO2可以來自于步驟______(選填①、②、③、⑤)。
(3)濾渣2的主要成分為_______________________________。
(4)寫出步驟④后產(chǎn)生濾渣3的離子反應(yīng)方程式______________________________。
(5)濾液3中含碳粒子濃度大小的順序?yàn)?/span>______________________________________。
Ⅱ.BaS溶液的制備:
(6)寫出煅燒還原的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________________。
BaSO4和BaCO3的KSP相當(dāng),解釋為什么BaCO3可溶于鹽酸中而BaSO4難溶___________________。
Ⅲ.制取鋅鋇白:
(7)如果生產(chǎn)流程步驟⑤硫酸過量,則ZnSO4與BaS溶液混合制取鋅鋇白產(chǎn)生的后果是________。
【答案】 2Fe2+ + 2H+ + H2O2 ==2Fe3+ + 2H2O ① Fe(OH)3、Cu(OH)2 ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3- HCO3->H2CO3>CO32- BaSO4 +4CBaS+4CO↑ BaCO3溶解出的CO32-能被H+結(jié)合而減少,促使溶解平衡正向移動(dòng),而SO42-不會(huì)被H+結(jié)合,所以BaSO4不會(huì)溶于強(qiáng)酸中 過量的酸與BaS溶液混合會(huì)產(chǎn)生有毒的H2S污染空氣,而且會(huì)降低鋅鋇白的產(chǎn)率
【解析】菱鋅礦成分ZnCO3,SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3①加硫酸后反應(yīng)生成ZnSO4、FeSO4、CuSO4,SiO2不溶,形成濾渣1;②加入氧化劑二價(jià)鐵被氧化為三價(jià)鐵,其他微粒不變;③加入過量NaOH,生成Fe(OH)3、Cu(OH)2、Na2ZnO2,F(xiàn)e(OH)3、Cu(OH)2形成濾渣2;④通入過量CO2后反應(yīng)生成Zn(OH)2、NaHCO3,所以濾渣3即為Zn(OH)2加硫酸后生成ZnSO4。
(1)加入氧化劑二價(jià)鐵被氧化為三價(jià)鐵,若②中加入氧化劑為H2O2,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ + 2H+ + H2O2 ==2Fe3+ + 2H2O,故答案為:2Fe2+ + 2H+ + H2O2 ==2Fe3+ + 2H2O;
(2)因步驟①中,硫酸與ZnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3反應(yīng)時(shí)均產(chǎn)生CO2,為了達(dá)到綜合利用、節(jié)能減排的目的,上述流程步驟④中的CO2可以來自于步驟①,故答案為:①;
(3)根據(jù)上述分析,濾渣2的主要成分為Fe(OH)3、Cu(OH)2,故答案為:Fe(OH)3、Cu(OH)2;
(4)由題目信息知:Zn(OH)2與Al(OH)3相似,則與Na2ZnO2與NaAlO2類似,即Na2ZnO2與過量CO2反應(yīng)方程式為:Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3,離子方程式為;ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-故答案為:ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO3-;
(5)濾液3的主要成分為碳酸氫鈉,碳酸氫鈉水解程度大于電離程度,溶液顯堿性,含碳粒子濃度大小的順序?yàn)?/span>HCO3->H2CO3>CO32-,故答案為:HCO3->H2CO3>CO32-;
(6)根據(jù)示意圖,硫酸鋇與碳粉煅燒還原反應(yīng)生成BaS和CO,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為BaSO4 +4CBaS+4CO↑,BaCO3溶解出的CO32-能被H+結(jié)合而減少,促使溶解平衡正向移動(dòng),而SO42-不會(huì)被H+結(jié)合,所以BaSO4不會(huì)溶于強(qiáng)酸中,故答案為:BaSO4 +4CBaS+4CO↑;BaCO3溶解出的CO32-能被H+結(jié)合而減少,促使溶解平衡正向移動(dòng),而SO42-不會(huì)被H+結(jié)合,所以BaSO4不會(huì)溶于強(qiáng)酸中;
(7)如果Ⅰ中步驟⑤使用硫酸過量,會(huì)發(fā)生如下反應(yīng),BaS+H2SO4=H2S↑+ZnSO4,H2S氣體有毒,會(huì)污染環(huán)境,故答案為:過量的酸與BaS溶液混合會(huì)產(chǎn)生有毒的H2S氣體污染空氣,而且鋅鋇白的產(chǎn)率會(huì)降低。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,一組插入濃HNO3溶液中,一組插入稀NaOH溶液中,分別形成了原電池,則在這兩個(gè)原電池中,正極分別為( )
A.銅片、鋁片B.鋁片、銅片C.鋁片、鋁片D.銅片、銅片
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】寫出下列反應(yīng)的離子方程式。
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸_____________________________________________________________
(2)在Mg(OH)2懸濁液中加入FeCl3溶液,沉淀變?yōu)榧t褐色____________________________________
(3)Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液中______________________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是( )
A.K+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
B.Ba2+、Na+、CO32﹣、OH﹣
C.Mg2+、Ba2+、OH﹣、NO3﹣
D.H+、K+、CO32﹣、SO42﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中,不屬于取代反應(yīng)的是( )
A. 苯與硝酸反應(yīng)制取硝基苯
B. 乙烯與氯化氫反應(yīng)制取氯乙烷
C. 乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉
D. 油脂在酸性條件下生成甘油和高級(jí)脂肪酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】滴定實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科中最重要的定量實(shí)驗(yàn)之一。常見的滴定實(shí)驗(yàn)有酸堿中和滴定、氧化還原反應(yīng)滴定、沉淀滴定等等。
(1)酸堿中和滴定——用0.1000mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液測定某NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度(用酚酞作指示劑),做了三組平行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 待測NaOH溶液的體積/mL | 0.1000mol/LHCl溶液的體積/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 25.00 | 0.00 | 25.01 |
2 | 25.00 | 1.56 | 26.56 |
3 | 25.00 | 0.21 | 25.20 |
計(jì)算出待測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_____________________________(小數(shù)點(diǎn)后保留四位)。
(2)氧化還原滴定——葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定,葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下:
注:實(shí)驗(yàn)中加入鹽酸的目的是將Na2S2O5全部轉(zhuǎn)化成SO2;滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)是:I2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4
①滴定時(shí),I2溶液應(yīng)裝在__________(“酸”或“堿”)式滴定管中,判斷滴定終點(diǎn)的方法是:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蔚馊芤簳r(shí),溶液由_________________________,且保持30s不變。
②實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00mL,所測樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為___________g/L。
③下列情形會(huì)造成測定結(jié)果偏高的是_____________。
A.滴定持續(xù)時(shí)間稍長,溶液中部分HI被空氣氧化 B.滴定前平視,滴定后俯視
C.盛裝標(biāo)準(zhǔn)I2溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后,未潤洗
D.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定后氣泡消失
(3)沉淀滴定——滴定劑和被滴定物的生成物比滴定劑與指示劑的生成物更難溶。參考下表中的數(shù)據(jù),若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可選用的指示劑是_____________(填選項(xiàng)字母)。
難溶物 | AgCl | AgBr | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
顏色 | 白 | 淺黃 | 白 | 磚紅 | 白 |
Ksp | 1.77×10-10 | 5.35×10-13 | 1.21×10-16 | 1.12×10-12 | 1.0×10-12 |
A.NaCl B.NaBr C.NaCN D.Na2CrO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.(1)指出如下圖實(shí)驗(yàn)裝置中的錯(cuò)誤之處。(加熱裝置中燒杯底部已墊有石棉網(wǎng))
①_____________________________________;②_______________________________________。
(2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是______(填標(biāo)號(hào))。
a.玻璃棒用作引流 b.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過濾速度
c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁 d.濾紙邊緣高出漏斗
Ⅱ.海藻中提取碘的流程如圖,已知②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+2KI=2KCl+I2。請回答下列問題:
(1)指出提取碘的過程中有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作①和③的名稱:__________;________。
(2)在3 mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振蕩、靜置后,觀察到試管里的分層現(xiàn)象是下圖中的________(注:試管中深色區(qū)為有色溶液),下層_____色。
Ⅲ.某溶液中含有MgSO4和Na2SO4兩種溶質(zhì),選擇適當(dāng)試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分離出來,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)欲證明濾液中存在SO42-、OH -,選用的方案是先取少量的濾液滴加________,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,再向其中加入________溶液,出現(xiàn)白色沉淀,則可證明SO42-、OH - 均存在。
(2)如何洗滌Mg(OH)2沉淀?___________________________________________。
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