活性氧化锌(ZnO) 是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品。用粗ZnO制备活性ZnO的生产工艺流程做如下图所示。
I制备活性氧化锌
一种由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO的流程如下:
【查阅资料】
1、粗ZnO中常含杂质FeO、CuO
2、反应3是为了制得碱式碳酸锌、碱式碳酸锌经焙烧可制得活性ZnO
3、已知:几种物质沉淀时的pH如下表:
物质 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀时pH |
6.34 |
1.48 |
6.2 |
5.2 |
完全沉淀时pH |
9.7 |
3.2 |
8.0 |
6.4 |
Fe(OH)2是一种絮状沉淀,不易除去,处理时常将其转化为Fe(OH)3而除去。 |
【问题讨论】
(1)溶解前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是___________ __________ _ 。
(2)写出ZnO与加稀硫酸反应的化学方程式 。
(3)反应1的目的将Fe2+氧化为Fe3+,并完全沉淀Fe(OH)3 ,为了暂不形成Cu(OH)2、Zn(OH)2 ,该步骤需控制溶液pH的范围是 ,操作A的名称是 。
(4)反应2中加入锌发生的反应属于 反应(填化学反应的基本类型)。
Ⅱ测定碱式碳酸锌的化学式
碱式碳酸锌的化学式是xZnCO3•yZn(OH)2•zH2O,用下列装置测定碱式碳酸锌的化学组成。(假设每步反应、吸收均完全)
提示:碱式碳酸锌xZnCO3•yZn(OH)2•zH2O受热分解为ZnO、H2O、CO2三种产物,其中
ZnCO3 ZnO+CO2↑ Zn(OH)2
ZnO+H2O
【实验步骤】
①按图连接好装置,并检查装置的 ;
②在热分解装置中装入68.2g样品,打开活塞 ,关闭 ,缓缓鼓入空气数分钟;
③称量装置C、D的质量;
④关闭活塞K1,K2,打开K3,启动热分解装置,使样品充分热解;
⑤停止加热,继续通空气至装置冷却到室温; ⑥再次分别称量装置C、D的质量.
【记录数据】该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:
|
装置C的质量(/g) |
装置D的质量(/g) |
实验前 |
198.4 |
235.7 |
实验后 |
209.2 |
244.5 |
【实验分析及数据处理】
(1)A处干燥管盛放的药品是碱石灰(CaO与NaOH的固体混合物),其作用是 。
(2)第⑤步继续通空气的目的是 。
(3)E处碱石灰的作用是 ,若没有此装置,测得二氧化碳的质量 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)根据上述数据,计算xZnCO3•yZn(OH)2•zH2O中x:y:z的最简比=
该碱式碳酸锌受热分解的化学方程式为 。
登山运动员常利用氢化钙固体作为能源提供剂,在需要时与水反应生成其他物质和氢气,提供燃料。某兴趣小组用纯净干燥的氢气和金属钙制取氢化钙,所选装置图如下:
A B C D E
查阅资料:(1)钙易与水反应生成碱和气体。
(2)无水氯化钙能作干燥剂。
(1)请写出E图中仪器①的名称。
(2) 请按气流方向连接顺序i接(),()接(),()接(),k接 a
(填仪器接口的字母编号)。写出C中可能发生的化学方程式。
(3)实验结束后,某同学取少量生成物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验的确有CaH2生成。另一位同学认为该同学的判断不准确,原因是。
(4)氢化钙作为能源提供剂,与直接用氢气相比,其优点是
普通干电池在生活中的用途很广,其构造示意图如右图。回答下列问题:
(1)普通干电池胜任照明时化学能转化为。
(2)电池中石墨表现出优良的性能;石墨与金刚石物理性质明显差异的原因是不同。
(3)下图是回收利用废旧普通干电池的一种工艺流程(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他物质)。
①分离回收铜帽,经净化处理后放入硝酸银溶液中,反应的化学方程式是。
②滤液
中溶质的化学式是.
③实验室中在加热和固体
存在的条件下制取氧气,反应的化学方程式是。
④氯化铵和尿素是重要的化学肥料,请简易鉴别氯化铵和尿素。
化学与健康--从化学的视角看食品添加剂。
从化学的视角看食品添加剂,主要是从其元素组成与结构、物理化学性能及在人体内的变化等方面来研究。结合表中信息回答下列问题。
物质的组成与性能 |
用于食品添加剂 |
|||
物质名称 |
物质组成 |
主要化学性质及在体内变化 |
类别或作用 |
法律规定 |
碳酸氢钠 |
NaHCO3 |
无毒、弱碱性,易与胃酸反应,加热分解成碳酸钠、水和二氧化碳 |
膨松剂 |
可用 |
铁 (还原性铁粉) |
Fe |
比较活泼的金属,能与胃酸反应 |
抗氧化剂 |
依据国家标准可用 |
食盐 |
NaCl |
易溶、中性,与硝酸银溶液反应生成白色沉淀 |
调味剂 |
可用 |
甲醛 |
CH2O |
![]() |
防腐 |
国家严禁使用 |
亚硝酸钠 |
NaNO2 |
易溶、水溶液显碱性,跟硝酸银反应生成浅黄色沉淀 |
发色剂、防腐剂 |
严格依据国家标准 |
(1)国家严格禁止甲醛作为食品添加剂的原因是。
(2)还原性铁粉用于食品添加剂,除能够防止食品因氧化而变质外,还是一种营养强化剂,这是因为。
(3)碳酸氢钠是面食类食品经常使用的添加剂,如蒸馒头时人们常常加适量的碳酸氢钠,其作用是,写出发生反应的化学方程式。
(4)亚硝酸钠(
)外观酷似食盐,有咸味,常被误作食盐食用而导致中毒事件发生。有一包外观酷似食盐的固体,结合表中信息,如何鉴别它是亚硝酸钠还是氯化钠(包括选取的试剂、方法、实验现象和结论,只写出一种方法即可)。
(5)从改善食品的色香味、延长食品的保质期等方面,食品添加剂确实提高了现代食品的品质,但副作用也是显而易见的。我们需要食品添加剂吗?你的观点是。
“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],它是一种重要的铜矿石原料。小明欲从孔雀石中提炼出单质铜。
【查阅资料】(1) 碱式碳酸铜加热易分解,其方程式为:Cu2(OH)2CO3加热2CuO+CO2↑+H20。
(2) 向Cu2(OH)2CO3中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,写出此反应的化学方程式: 。
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取单质铜。请你仿照下图画出方案二制取铜的流程图,要求:步骤最少。
方案一:
方案二:你设计的方案为
【进行实验】方案一中最后一步:在溶液中加入过量的Fe的实验现象为
【反思】铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜,从碱式碳酸铜的化学式[Cu2(OH)2CO3]推知,铜生锈可能与空气中的氧气、水、________________________有关。
(9分)我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。其生产工艺流程示意图如下:
【资料】四种盐在不同温度下的溶解度表
10℃ |
20℃ |
30℃ |
40℃ |
50℃ |
|
NaCl |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
36.6 |
37.0 |
NH4HCO3 |
15.8 |
21.0 |
27.0 |
—— |
—— |
NaHCO3 |
8.1 |
9.6 |
11.1 |
12.7 |
—— |
NH4Cl |
33.3 |
37.2 |
41.4 |
45.8 |
50.4 |
⑴检验粗盐水是否为硬水的方法是加入;
⑵操作a是,生产流程中被循环利用的物质是;
⑶在精盐水中先通入NH3,使溶液呈性,再通入CO2,有利于对CO2的吸收;
⑷氨盐水中通入二氧化碳后,在常温条件下,易析出NaHCO3晶体而不析出NH4Cl晶体的可能原因是;
⑸粗盐水中主要含有CaCl2、MgCl2等杂质,工业上常加入下列物质除杂、精制,则加入下列三种试剂合理的顺序为(填序号);
A.适量的盐酸 B.稍过量的Na2CO3溶液 C.稍过量的Ca(OH)2溶液
⑹副产品NH4Cl可做肥,若加入氢氧化钠加热,反应的化学方程式为。