用Zn(主要含有Fe、Al、Pb杂质)和硫酸来制取H2，利用制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnS...

用Zn(主要含有Fe、Al、Pb杂质)和硫酸来制取H2，利用制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)、Al2O3和Fe2O3，流程如下：

已知Al3+、Fe3+、Zn2+的氢氧化物完全沉淀的pH分别为5.2、4.1和8.5，ZnSO4·7H2O晶体易溶于水，易风化。回答下列问题：

(1)下列操作或描述正确的是________。

A．操作②，调节pH=5.2的目的是防止Zn2+水解

B． 操作①的目的之一是将Fe2+氧化为Fe3+

C． 为得到干燥的ZnSO4·7H2O产品，可以用酒精洗干

D． 加热浓缩ZnSO4溶液出现极薄晶膜时，要停止加热

E． 操作③，用玻璃棒在过滤器上搅拌以加速沉淀的洗涤

F ．操作③，滤液中的溶质主要是Al2(SO4)3

(2)写出操作③的反应离子方程式：__________。

(3)选出在培养规则ZnSO4·7H2O大晶体过程中合理的操作并排序______。

①迅速降至室温

②用玻璃棒摩擦器壁

③配制90℃的ZnSO4·7H2O溶液

④自然冷却至室温

⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央

⑥配制高于室温10~20℃的ZnSO4·7H2O饱和溶液

(4)某同学用抽滤的方法得到ZnSO4·7H2O。抽滤过程中洗涤沉淀的具体操作是______________。

(5)为判断硫酸锌晶体是否有Fe3+残留，请设计实验方案______________。

高二化学工业流程题中等难度题查看答案及解析

实验室通常采用粗锌与稀硫酸制氢气，因此制氢废液中含有大量的硫酸锌，同时含少量硫酸亚铁、硫酸铅等杂质。由制氢废液制备硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）的流程如下：

下列说法不正确的是

A. 步骤①，涉及的化学反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O

B. 步骤②，加入适量ZnO的目的是：调节溶液pH，沉淀Fe3+

C. 步骤④，涉及的操作有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

D. 步骤⑤，产物一定是：ZnO和SO2

高二化学单选题中等难度题查看答案及解析

（12分）化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO₄·7H₂O）。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾并探究其性质。

(l）制备皓矾的实验流程如下图所示。

已知：下列氢氧化物开始生成沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：

回答下列问题：

可供选择使用的有：氯水、20％的H₂O₂、氨水、NaOH溶液、Zn(OH)₂、ZnO

① 加入的试剂①，应选用________，作用：________。

② 加入的试剂②调节pH，可选用________或________，用离子方程式表示其原理

________ 。

③有同学提出，应将晶体1加入稀硫酸中溶解，原因是________。

④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是________。

(2）检验皓矾中是否含有Fe元素的操作（试剂自选）________。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

（16分）炼锌厂产生的工业废渣——锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：

已知：Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；锌的金属活动性比镉强。

试回答下列问题：

（1）“浸出”时用到的“试剂X”为　　　　　　　　 (填名称)。

（2）写出“氧化”过程的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）“调pH”过程可以选用　　　　　　　 。（从以下选项选择，填序号）

A．H2SO4　　 　 　　 B．ZnO　 　　　 　 C．NaOH

“滤渣2”的主要成分是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (填化学式，下同)。

（4）“试剂Y”是___________

（5）“操作1”是　　　　　　　 　 ；在“操作1”时，必须采取的实验措施是　　 　　　　　　　　　　 。

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硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用于湿法电解制锌，如图为由锌灰制ZnSO4·7H2O晶体的工艺流程：

已知：①锌灰的主要成分为ZnO，还含有CuO、PbO、MnO和FeO；

②“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和MnO(OH)2。

请回答下列问题：

(1)MnO(OH)2中Mn元素的化合价为_____________。

(2)“滤渣1”的主要成分为_____________。

(3)“氧化”时，需控制溶液的pH=5.1，Fe2+被氧化的离子方程式为_____________。

(4)操作a为_________、过滤、洗涤、干燥。

(5)ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。准确称取一定量的ZnSO4·7H2O晶体加入250 mL的锥形瓶中，加水约20 mL，再加入2～3滴5%的二甲酚橙作指示剂、约5 mL六亚甲基四胺缓冲溶液，摇匀。用已标定的0.0160 mol/LEDTA溶液滴定，滴定至溶液由红紫色变成亮黄色，即为终点(ZnSO4·7H2O与EDTA按物质的量之比1：1反应)。实验数据如下表：

ZnSO4·7H2O产品的纯度为_____________(保留2位有效数字)。

(6)工业上采用惰性电极作阳极电解ZnSO4溶液可实现湿法炼锌，电解过程中的离子方程式为___________。

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七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

表1　 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2　 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为　　　　 ．加热煮沸的主要目的是　　　　 。

（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有　　　　 （填化学式）等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是　　 　　　　　　 　　 。

（4）沉淀C的化学式是　　　　 ．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是　　　　 。

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七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质(MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。

表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2  两种盐的溶解度(单位为g／100g水)

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为________。加热煮沸的主要目的是________。

（2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有________(填化学式)等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe³⁺的实验方法是________；

（4）沉淀C的化学式是________。过滤III需趁热过滤的理由是________

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以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α­氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备实验流程如下：

(1)写出铝灰与硫酸反应涉及的离子方程式________________________________________________。

(2)图中“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。

(3)加30%H2O2溶液发生的离子反应方程式为______________________________________。

(4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，将产生的气体通过下图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)。

②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有________(填化学式)。

③KMnO4溶液褪色(MnO4—被还原为Mn2＋)，发生的离子反应方程式为_________________。

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以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如下：

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）图中“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　　 (填化学式)。

（3）加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：

4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3+ 2NH3↑+ N2↑+ 5SO3↑+ 3SO2↑+ 53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体是　　　　　　　　　　 (填化学式)。

②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有　　　　　　　　　　 (填化学式)。

③KMnO4溶液褪色（MnO4－还原为Mn2+），发生的离子反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如下：

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为____________________________________。

（2）加30%的H2O2溶液的目的是_________________________________。

（3）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：

4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3 + 2NH3↑+ N2↑+ 5SO3↑+ 3SO2↑+ 53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体为___________（填化学式）。

②KMnO4溶液褪色（MnO4－还原为Mn2+），此褪色过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。

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