氧化锌为白色粉末,可用于皮肤病的治疗。提纯工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 8.2 | 8.9 |
(1)写出两种“酸溶”时可以加快反应速率的方法______________、_____________。
(2)“反应Ⅰ”溶液的pH≈5,“反应Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ),写出“反应Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的离子方程式:_________________________________________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为___________。
(4)“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净的方法是_______________。
高二化学工业流程困难题
氧化锌为白色粉末,可用于皮肤病的治疗。提纯工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 8.2 | 8.9 |
(1)写出两种“酸溶”时可以加快反应速率的方法__________、__________。
(2)“反应Ⅰ”溶液的pH≈5,“反应Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ),写出“反应Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的离子方程式:__________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为__________。
(4)向“过滤Ⅱ”所得滤液中滴加Na2CO3溶液,所得沉淀为ZnCO3,若反过来滴加,则沉淀中会含有Zn(OH)2。反过来滴加生成Zn(OH)2的原因是__________。
⑸“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净的方法是__________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
氧化锌为白色粉末,可用于皮肤病的治疗。提纯工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 8.2 | 8.9 |
(1)写出两种“酸溶”时可以加快反应速率的方法______________、_____________。
(2)“反应Ⅰ”溶液的pH≈5,“反应Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ),写出“反应Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的离子方程式:_________________________________________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为___________。
(4)“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净的方法是_______________。
高二化学工业流程困难题查看答案及解析
(10分)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发生反应的离子方程式为 、
(2)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于_____________。
(3)K2FeO4-Zn可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________________,该电池总反应的离子方程式为____________________________。
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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。工业ZnO中含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ),纯化工业ZnO的流程如下:
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化。
(1)“酸浸”时需不断通入髙温水蒸气,其目的是 ________________。
(2)“除杂I”中生成Fe(OH)3反应的离子方程式为______________________________。
(3)“除杂2”中所得滤渣主要成分是____________。
(4)滤饼要用水洗,检验是否洗涤干净的方法是_________________。
(5)已知:Zn(OH)2 的 Ksp=l×10-17。室温下为使Zn2+完全沉淀(其浓度<1×10-5mol·L-1),需调节溶液pH范围为____________。
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高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等)为原料,用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下:
已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
回答下列问题:
(1)浸出时,为了提高浸出效率可采用的措施有(写两种):___________;___________。
(2)氧化时,加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2+和Mn2+(溶液中Mn全部转化为MnO2),请配平下列除去Fe2+的离子方程式:MnO+Fe2++ ===MnO2↓+Fe(OH)3↓+H+ ____________
(3)加入锌粉的目的是_______________________________________________________。
(4)已知H2SO4浸出液中,c(Fe2+)=5.04 mg·L-1、c(Mn2+)=1.65 mg·L-1,加入KMnO4溶液反应一段时间后,溶液中c(Fe3+)=0.56 mg·L-1,若溶液pH=3,则此时Fe3+__________(填“能”或“不能”)生成沉淀。
(5) 已知:常温下,①Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11;②H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。
①比较H2R ,HR-,H2CO3三者的酸性强弱_________________________________
②NaHR溶液中存在= _______________________
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利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程如下:
已知:①Fe3+、Cu2+开始沉淀的pH分别2.7、5.4,完全沉淀的pH分别为3.7、6.4。
②Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20
③AsO2-+H2O2+H+=H3AsO4, H3AsO4+Fe3+=FeAsO4↓+3H+
(1)溶解操作中需要配制含铜32 g·L-1的硫酸铜溶液1.0 L,需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为___________g。
(2)测定溶解液中的Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4溶液应使用
________(“酸式”或“碱式”)滴定管,其中反应离子方程式为:______________________。若要检验调节pH后溶液中的Fe3+已除尽的方法是___________________________。
(3)氧化后需要将溶液进行稀释及调节溶液的pH=5,则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过____________mol·L-1。
(4)固体Ⅰ的主要成分除 FeAsO4 、Fe(OH)3外还有__________________,由溶液Ⅰ获得CuSO4·H2O,需要经过________ 、____________、过滤、洗涤、干燥操作。
(5)利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液,电解粗铜(含锌、银、铂杂质)制备纯铜,写出阳极发生的电极反应式:________________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下:
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为_____________________________。
(2)“趁热过滤”的原因是_________________________。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是________(写出一种)。
(4)已知:Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1= +532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2= +473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式____________。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下:
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为_______________________________。
(2)“趁热过滤”的原因是___________________________。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是_____(写出一种)。
(4)已知:Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1= +532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2= +473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式____________。
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以软锰矿粉末(主要成分MnO2,还含有Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制MnSO4·H2O的工艺流程如下:
已知:pH>3.3后溶液不存在Fe3+,pH>5.0后溶液不存在Al3+,pH>8后Mn2+开始沉淀。
(1)保持其他条件不变,在不同温度下对含软锰矿粉进行酸浸,锰浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、______min。
(2)“酸浸”时,会将Fe2+氧化至Fe3+,所发生的反应离子方程式为__________。
(3)酸浸时要加入硫酸,硫酸浓度不能过大或者过小。当硫酸浓度过小时,酸浸会有红褐色残渣出现,原因是_____________________________。
(4)MnSO4在水中的溶解度与温度关系如图。由MnCO3获得较纯净的MnSO4•H2O晶体的方法是:将MnCO3溶于_________,控制温度为_________以上结晶,得到MnSO4•H2O晶体,洗涤、烘干。
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(12分)蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
I.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁
(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)。
II.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1 mol/L H2O2溶液,再
调节溶液pH至7~8,并分离提纯。
III.制取氢氧化镁:向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | |
开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
沉淀完全时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
请回答:
(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是 (填字母序号)。
A. MgO B. Na2CO3 C.蒸馏水
(2)工业上,常通过测定使铁氰化钾(K3[Fe(CN) 6])溶液不变色所需H2O2溶液的量来确
定粗硫酸镁中Fe2+的含量。已知,测定 123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H2O2
溶液的体积如下表所示。
平行测定数据 | 平均值 | ||||
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
消耗H2O2溶液的体积/mL | 0.32 | 0.30 | 0.30 | 0.32 | 0.31 |
Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为 。
(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤III制备氢
氧化镁工艺过程的适宜条件。其中,反应温度与Mg2+转化率
的关系如右图所示。
① 根据图中所示 50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系,可判 断此反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②图中,温度升高至 50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因 是 。
③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知:
Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq) Ksp = c(Mg2+)·c2( OH-) = 5.6×10-12
Ca(OH)2(s) Ca2+ (aq) + 2OH- (aq) Ksp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6
若用石灰乳替代氨水, (填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是 。
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