5.將“廢雜銅煙塵”用硫酸吸收浸取,既可保護(hù)環(huán)境又可得到用途廣泛的高純硫酸鋅.已知煙塵中主要含ZnO,還有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO.制備工藝流程如圖:
(1)硫酸鋅溶液滴入石蕊試液,溶液變紅,其原因是Zn2+水解使溶液顯酸性,Zn2++2H2O?Zn(OH)2+2H+
(2)H2O2氧化Fe2+的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(3)“除鐵”時(shí),溶液的pH應(yīng)調(diào)整到3.2~5.2(相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH及沉淀完全的pH,金屬離子開始沉淀時(shí)的濃度為1mol•L-1).
金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Zn2+5.58.0
Cu2+5.26.7
Fe2+5.88.8
(4)“除錳”時(shí)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2↓+(NH42SO4+2H2SO4或MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2↓+2NH4HSO4+H2SO4
(5)試劑X為Zn粉.
(6)由ZnSO4溶液需經(jīng)過:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾及干燥得ZnSO4•7H2O.

分析 煙塵中主要含ZnO,還有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO,加入硫酸溶解得到溶液中含有FeSO4、Fe2(SO43、CuSO4、MnSO4,ZnSO4,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀,過濾得到濾液中加入(NH42S2O8,除去錳過濾得到MnO2,在溶液中加入過量鋅粉生成金屬銅過濾得到金屬銅和鋅,濾液中為硫酸鋅,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到ZnSO4•7H2O;
(1)硫酸鋅溶液滴入石蕊試液,溶液變紅,是因?yàn)殇\離子水解的原因;
(2)H2O2在酸性溶液中氧化Fe2+為鐵離子;
(3)分析圖表數(shù)據(jù)使鐵離子沉淀且不沉淀Cu2+、Zn2+,調(diào)節(jié)溶液PH在3.2~5.2;
(4)“除錳”時(shí)溶液中發(fā)生的反應(yīng)加入(NH42S2O8氧化MnSO4,生成二氧化錳;
(5)過程分析可知,加入試劑X是置換銅除去;
(6)硫酸鋅溶液通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到ZnSO4•7H2O.

解答 解:煙塵中主要含ZnO,還有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO,加入硫酸溶解得到溶液中含有FeSO4、Fe2(SO43、CuSO4、MnSO4,ZnSO4,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀,過濾得到濾液中加入(NH42S2O8,除去錳過濾得到MnO2,在溶液中加入過量鋅粉生成金屬銅過濾得到金屬銅和鋅,濾液中為硫酸鋅,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到ZnSO4•7H2O;
(1)硫酸鋅溶液滴入石蕊試液,溶液變紅,是因?yàn)殇\離子水解的原因,Zn2+水解使溶液顯酸性,Zn2++2H2O?Zn(OH)2+2H+,
故答案為:Zn2+水解使溶液顯酸性,Zn2++2H2O?Zn(OH)2+2H+;
(2)H2O2在酸性溶液中氧化Fe2+為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)分析圖表數(shù)據(jù)使鐵離子沉淀且不沉淀Cu2+、Zn2+,調(diào)節(jié)溶液PH在3.2~5.2沉淀鐵離子,銅離子和鋅離子,
故答案為:3.2~5.2;
(4)“除錳”時(shí)溶液中發(fā)生的反應(yīng)加入(NH42S2O8氧化MnSO4,生成二氧化錳,反應(yīng)的離子方程式為;MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2↓+(NH42SO4+2H2SO4或:MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2↓+2NH4HSO4+H2SO4,
故答案為;MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2↓+(NH42SO4+2H2SO4或:MnSO4+(NH42S2O8+2H2O=MnO2↓+2NH4HSO4+H2SO4;
(5)除錳后的溶液中,加入試劑X是置換銅除去且不引入鋅的雜質(zhì),所以應(yīng)加入過量的鋅完全置換銅,過濾得到硫酸鋅溶液,故答案為:Zn粉;
(6)溶液中得到溶質(zhì)固體的方法為,硫酸鋅溶液通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到ZnSO4•7H2O.故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離的方法和提純過程分析判斷,試劑選擇和除雜的溶液PH分析判斷,主要是離子性質(zhì)分析,離子方程式書寫,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.已知在Ca3(PO42的飽和溶液中存在平衡:Ca3(PO42(s)?3Ca2+(aq)+2PO${\;}_{4}^{3-}$(aq)
(1)溶度積Ksp=C3(Ca2+)•C2(PO43-);
(2)若一定溫度下,飽和溶液中c(Ca2+)=2.0×10-6 mol•L-1,c(PO${\;}_{4}^{3-}$)=1.58×10-6 mol•L-1,則Ksp=2.0×10-29

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.化學(xué)廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn),下列說法正確的是( 。
A.青銅器、硬幣都屬于純凈物
B.葡萄糖和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)可用作制鏡子
C.鋪路用的瀝青主要含有C、H、O等元素
D.雞蛋清中加入膽礬可以使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.芳香酯I的合成路線如下:

已知以下信息:
①A-I均為芳香族化合物,B能發(fā)生銀鏡反應(yīng),D的相對(duì)分子質(zhì)量比C大4,E的苯環(huán)上的一溴代物有兩種.


請(qǐng)回答下列問題:
(1)C→D的反應(yīng)類型為加成反應(yīng),E的名稱為對(duì)氯甲苯或4-氯甲苯.
(2)E→F與F→G的順序能否顛倒否(填“能”或“否”),理由如果顛倒則(酚)羥基會(huì)被KMnO4/H+氧化.
(3)B與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(4)I的結(jié)構(gòu)簡式為
(5)符合下列要求A的同分異構(gòu)體還有13種.
①與Na反應(yīng)并產(chǎn)生H2      ②芳香族化合物
其中核磁共振氫譜為4組峰,且面積比為6:2:1:1的是(寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式).
(6)由CH3CH2OH經(jīng)如下三步可合成CH3CH2CH2CH2OH:CH3CH2OH$\stackrel{1}{→}$M$\stackrel{2}{→}$N$→_{△}^{H_{2}/Ni}$CH3CH2CH2CH2OH,第1步反應(yīng)的試劑及條件是O2/Cu、△,第2步反應(yīng)的試劑及條件是NaOH/H2O、△,N的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH=CHCHO.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.芳樟醇是合成角鯊?fù)榈闹虚g體,其中一種合成路線如下:

已知:
①A是天然橡膠的單體;
②B是A發(fā)生1,4-加成反應(yīng)的產(chǎn)物,核磁共振氫譜顯示有3種氫;
③CH3CH2Cl+CH3COCH3$\stackrel{催化劑}{→}$CH3CH2CH2COCH3+HCl
 (R1、R2均為烴基)
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為2-甲基-1,3-丁二烯.
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為(CH32C=CHCH2Cl.
(3)由C生成D的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)類型為加成反應(yīng).
(4)D與等物質(zhì)的量的H2加成得到芳樟醇,芳樟醇的分子式為C10H18O,芳樟醇分子結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)碳碳雙鍵,其結(jié)構(gòu)簡式為
(5)B的同分異構(gòu)體中含有碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的(不包括B)共有20種,其中核磁共振氫譜有2組峰的是(CH32C=C(Cl)CH3(填結(jié)構(gòu)簡式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.實(shí)驗(yàn)室用下列裝置探究SO2的性質(zhì)并測(cè)定SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率.已知:SO3熔點(diǎn)為16.8℃,沸點(diǎn)為44.8℃,且遇水劇列反應(yīng).

(1)儀器a的名稱是分液漏斗.
(2)裝置A的作用除將氣體充分混合、干燥氣體外,還能通過觀察氣泡以便控制O2和SO2的流速.
(3)I和II連接可驗(yàn)證SO2的性質(zhì).
①裝置B中現(xiàn)象是溶液由紫色變?yōu)榧t色;裝置C中的現(xiàn)象體現(xiàn)了SO2的氧化性.
②經(jīng)驗(yàn)證D瓶中的溶液能使品紅試液褪色.請(qǐng)用最簡單的方法檢驗(yàn)D瓶中含有SO2還是含有氯水:取褪色后的溶液加熱,若溶液變紅,則溶液中含有二氧化硫,否則含有氯水.
(4)I和Ⅲ連接可測(cè)定SO2的轉(zhuǎn)化率.
①當(dāng)停止通入SO2,熄滅酒精燈后需繼續(xù)通一段時(shí)間的O2,目的是使殘留在裝置中的SO2和SO3被充分吸收.
②有同學(xué)認(rèn)為,裝置G中盛放的溶液可用下列試劑bc代替更環(huán)保(填序號(hào)).
a.足量BaC12溶液b.足量Ba(OH)2溶液c.足量FeC13和BaC12的混合液d.足量NaHSO3溶液
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若裝置F增加的質(zhì)量為mg,裝置G中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為ng,則此條件下,SO2的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{m}{80}}{\frac{m}{80}+\frac{n}{233}}×100%$(用含字母的代數(shù)式表示,不用化簡).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列離子方程式書寫正確的是(  )
A.碳酸銀溶于稀硝酸:Ag2CO3+2H+═2Ag++CO2↑+H2O
B.AlCl3溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液:Al3++3OH-═Al(OH)3
C.硅酸鈉溶液與鹽酸混合:Na2SiO3+2H+═H2SiO3(膠體)+2Na+
D.澄清石灰水中加入足量的碳酸氫鈉溶液:Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.A、B、C、D為四種主族元素,A、B元素的陽離子和C、D元素的陰離子都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且A的陽離子的氧化性比B的陽離子的氧化性弱,C的陰離子所帶的負(fù)電荷比D的陰離子所帶的負(fù)電荷多,則它們的原子半徑由大至小的順序是(  )
A.D>C>B>AB.A>B>C>DC.B>A>C>DD.A>B>D>C

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

15.除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)中為雜質(zhì)),采用的試劑和除雜方法錯(cuò)誤的是( 。
選項(xiàng)含雜質(zhì)的物質(zhì)試劑除雜方法
AC2H4(SO2NaOH溶液洗氣
BC6H6(Br2Fe粉蒸餾
CC6H5NO2(HNO3NaOH溶液分液
DC2H6(C2H4酸性KMnO4溶液洗氣
A.AB.BC.CD.D

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同步練習(xí)冊(cè)答案