(12分)氧化锌是重要的基础化工原料,从含锌废水(含Zn2+及少量的Mn2+、Fe2+及Pb2+等)为原料制取ZnO的实验流程如下:
已知几种难溶氢氧化物沉淀的PH范围
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Pb(OH)2 |
| pH |
2.2~3.2 |
5.8~7.9 |
5.5~13.5 |
7.0~13.0 |
(1)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为 ;滤渣I的主要成分除MnO2外,另一种
是 (写化学式)。
(2)滤渣II的主要成分除过量的Zn粉、MnO2外,还有 (写化学式);滤渣II中含有二氧化锰,其可能原因是 。
(3)灼烧生成的碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2]的化学方程式为 ;灼烧时,用到的硅酸盐质仪器除酒精灯外还用到的2种是 。
纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图。
已知:向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。请回答以下问题:
(1)粗盐中含有的杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO42-等。
精制除杂的步骤顺序是a→→→→b(填字母编号)。
a.粗盐溶解,滤去沉渣
b.加入盐酸调pH
c.加入Ba(OH)2溶液
d.加入Na2CO3溶液
e.过滤
向饱和食盐水中先通入NH3,后通入CO2,理由是。
(2)灼烧固体A制Na2CO3在(填字母序号)中进行。
a.坩埚 b.蒸发皿c.烧杯 d.锥形瓶
证明滤液A中含有NH4+的方法是。
对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3,向pH=13含Na+、K+的溶液中加入少量NH4HCO3使pH降低,反应的离子方程式为。
(3)下图装置中常用于实验室制备CO2的是(填字母编号);用b装置制备NH3,分液漏斗中盛放的试剂是(填试剂名称),烧瓶内可加入的固体试剂是(填试剂名称)。
(4)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3·bNa2SO4·cH2O,某同学利用下列提供的试剂,设计了如下简单合理测定Na2CO3的质量分数的实验方案。(仪器自选)请把实验方案填全:
供选择的试剂:1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca(OH)2溶液、蒸馏水
①称取m1g天然碱晶体样品,溶于适量蒸馏水中。
②。
③。
④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数。
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如下:
回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是。
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有溶液的烧杯中,充分搅拌后经、(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图:
其中装置A的作用是。
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式。
某研究性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下:向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2,观察到先有大量气泡产生,溶液变红,过一会儿溶液又变为无色。
对上述实验中溶液变红,过一会儿又褪色的原因,甲、乙两同学提出了不同的解释:
甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气,氧气有氧化性,将酚酞氧化而使溶液褪色;
乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2,H2O2的强氧化性使酚酞褪色。
(1)乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的:在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确,可观察到的现象是。
②甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2,甲同学提出要增加的实验是什么?
(2)试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图,说明简要步骤)。
氧化还原反应综合应用:氧化还原反应滴定
(1)配平氧化还原反应方程式:
C2O42-+MnO4-+H+=CO2↑+Mn2++H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L-1 NaOH溶液至20 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的总物质的量为mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液。
A.KMnO4溶液在滴定过程中作(填“氧化剂”或“还原剂”),该滴定过程(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16 mL时反应完全,此时溶液颜色由变为。
B.若在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
C.若在达到滴定终点时俯视读数,则所得结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为,KHC2O4的质量分数为。
在热的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4固体,当加入50 mL 0.5 mol·L-1 KNO3溶液时,其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也完全反应并放出NxOy气体。
(1)推算出x=;y=。
(2)配平该反应的方程式:
FeSO4+KNO3+H2SO4=K2SO4+Fe2(SO4)3+
(NxOy)+H2O(配平时x、y用具体数值表示,物质填在
中)。
(3)反应中氧化产物是。
(4)用双线桥法表示该反应中的电子转移方向和数目:。