某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)
相关信息如下:①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。②ZnSO4的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线。
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 1.5 | 2.8 |
Fe2+ | 5.5 | 8.3 |
Zn2+ | 5.4 | 8.2 |
请回答:
(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是_______________________________。②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是__________________________。
(2)步骤Ⅱ,需加入过量H2O2,理由是____(请简述理由,并且写出对应的离子反应方程式)。
(3)步骤Ⅲ,合适的pH范围是____________________。
(4)步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜;b.在60℃蒸发溶剂;c.冷却至室温;d.在100℃蒸发溶剂;e.过滤。请给出上述操作的正确顺序_____________(操作可重复使用)。
(5)步骤Ⅴ,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择_______方式进行冷却结晶。
A. 快速降温 B. 缓慢降温 C. 变速降温
高二化学综合题困难题
某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)
相关信息如下:①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 1.5 | 2.8 |
Fe2+ | 5.5 | 8.3 |
Zn2+ | 5.4 | 8.2 |
②ZnSO4的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线。
请回答:
(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是____________。
②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是__________________________。
(2)步骤Ⅱ,需加入过量H2O2,理由是____(请简述理由,并且写出对应的离子反应方程式)。
(3)步骤Ⅲ,合适的pH范围是____________________。
(4)步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜;b.在60℃蒸发溶剂;c.冷却至室温;d.在100℃蒸发溶剂;e.过滤。请给出上述操作的正确顺序_____________(操作可重复使用)。
(5)步骤Ⅴ,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如下图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择_______方式进行冷却结晶。
A. 快速降温 B. 缓慢降温 C. 变速降温
高二化学填空题困难题查看答案及解析
某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)
相关信息如下:①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。②ZnSO4的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线。
金属离子 | pH | |
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 1.5 | 2.8 |
Fe2+ | 5.5 | 8.3 |
Zn2+ | 5.4 | 8.2 |
请回答:
(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是_______________________________。②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是__________________________。
(2)步骤Ⅱ,需加入过量H2O2,理由是____(请简述理由,并且写出对应的离子反应方程式)。
(3)步骤Ⅲ,合适的pH范围是____________________。
(4)步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜;b.在60℃蒸发溶剂;c.冷却至室温;d.在100℃蒸发溶剂;e.过滤。请给出上述操作的正确顺序_____________(操作可重复使用)。
(5)步骤Ⅴ,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择_______方式进行冷却结晶。
A. 快速降温 B. 缓慢降温 C. 变速降温
高二化学综合题困难题查看答案及解析
如图是闪锌矿(主要成分是ZnS,含有少量FeS)制备ZnSO4·7H2O的一种工艺流程:闪锌矿粉→溶浸→除铁→结晶→ZnSO4∙7H2O。已知:相关金属离子浓度为0.1mol/L时形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 |
(1)闪锌矿在溶浸之前会将其粉碎,其目的是_____________。
(2)溶浸过程使用过量的Fe2(SO4)3溶液和H2SO4浸取矿粉,发生的主要反应是:ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S。
①浸出液中含有的阳离子包括Zn2+、Fe2+、_____________。
②若改用CuSO4溶液浸取,发生复分解反应,也能达到浸出锌的目的,写出离子方程式_____________。
(3)工业除铁过程需要控制沉淀速率,因此分为还原和氧化两步先后进行,如图。还原过程将部分Fe3+转化为Fe2+,得到pH小于1.5的溶液。氧化过程向溶液中先加入氧化物a,再通入O2。下列说法正确的是_____________(填序号)。
A. 氧化物a可以是ZnO
B. 滤渣2的主要成分是Fe(OH)2
C. 加入ZnS的量和通入O2的速率都可以控制溶液中的c(Fe3+)
高二化学工业流程简单题查看答案及解析
某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)晶体,设计了如下流程:
已知:(1)常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。
开始形成氢氧化物沉淀的pH | 完全形成氢氧化物沉淀的pH | |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Al3+ | 3.3 | 5.0 |
(2)七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的溶解度
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
FeSO4·7H2O溶解度(g) | 15.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.9 |
(1)溶解烧渣选用足量硫酸,写出Fe2O3与硫酸反应的离子方程式_______________;检验溶液1中含有Fe3+的实验方法是___________________;
(2)固体1是制作单晶硅的主要原料,写出该反应的化学方程式___________________;
(3)试剂X是__________________;固体2是___________________;
(4)加入NaOH溶液控制pH应不超过_________________;
(5)从溶液2中获得晶体的的方法为______________, _____________过滤、洗涤、干燥。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)晶体,设计了如下流程:
已知:(1)常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。
开始形成氢氧化物沉淀的pH | 完全形成氢氧化物沉淀的pH | |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Al3+ | 3.3 | 5.0 |
(2)七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的溶解度
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
FeSO4·7H2O溶解度(g) | 15.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.9 |
(1)溶解烧渣选用足量硫酸,写出Fe2O3与硫酸反应的离子方程式_______________;检验溶液1中含有Fe3+的实验方法是___________________;
(2)固体1是制作单晶硅的主要原料,写出该反应的化学方程式___________________;
(3)试剂X是__________________;固体2是___________________;
(4)加入NaOH溶液控制pH应不超过_________________;
(5)从溶液2中获得晶体的的方法为______________, _____________过滤、洗涤、干燥。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
下图是闪锌矿(主要成分是,含有少量)制备的一种工艺流程:
资料:相关金属离子浓度为时形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子 | |||
开始沉淀的 | 1.5 | 6.3 | 6.2 |
沉淀完全的 | 2.8 | 8.3 | 8.2 |
(1)闪锌矿在溶浸之前会将其粉碎,目的是______________。
(2)溶浸过程使用过量的溶液和浸取矿粉,发生的主要反应是:
。下列判断正确的是____________(填字母序号)。
a.浸出液中含有等阳离子
b.加入硫酸,可以抑制水解
c.若改用溶液进行浸取,将发生反应:
(3)工业除铁过程需要控制沉淀速率,因此分为还原和氧化两步先后进行,如下图。还原过程将部分转化为,得到小于1.5的溶液。氧化过程向溶液中先加入氧化物a,再通入。
①a可以是______________,加入a的作用是_______________。
②除铁过程中可以控制溶液中的操作是_______________。
高二化学推断题困难题查看答案及解析
下图是以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程图:
溶浸液中金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
回答下列问题:
(1)为提高溶浸速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有_______(写一条)。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有__________。
(3)氧化除杂工序中若不通入氧气,其后果是________________,加入X的作用是调节pH值,X可以是____________。
A.NaOH B.ZnO C.ZnCl2 D.ZnCO3
(4)还原除杂工序得到的金属为_________________。
(5)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________;沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。
高二化学工业流程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
某小型化工厂生产皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示:
已知:开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为Fe(OH)3:2.7~3.7;Fe(OH)2:7.6~9.6;Zn(OH)2:5.7~8.0。
试回答下列问题:
(1)加入的试剂①应是________,其目的是____________________________________。
(2)加入的试剂②,供选择使用的有:氨水、NaClO溶液、20% H2O2溶液、浓硫酸、浓硝酸等,应选用________,其理由是_____________________。
(3)加入的试剂③是________,目的是______________________________________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、CO2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1) “酸浸”时通入SO2的目的是____________________________。
(2) “除铝”时调节溶液pH范围为________,该过程中主要反应的离子方程式为___________________。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________________________________。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是_____________
(5) CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3,该反应的化学方程式为______________________________。
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