(15分)某研究小组从一含锌废渣(质量百分组成:40.5%ZnO 、19.5%CuO、5.7%FeO、7.3% Fe2O3,其余为SiO2)中回收锌和铜,设计以工业废酸(含15%的H2SO4)为酸浸液的方案,其流程如下图(部分条件略):已知碱式碳酸锌的化学式为Zn(OH)2·ZnCO3。
部分离子以氢氧化物形式开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
离子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Cu2+ |
开始沉淀时的pH(初始浓度为1.0 mol/L) |
6.5 |
1.5 |
4.2 |
沉淀完全时的pH |
9.7 |
3.2 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+ 或Zn(OH)42-(配离子)物质的量浓度的对数(假设Zn2+离子浓度为10-5mol•L-1时,Zn2+离子已沉淀完全).
利用图中数据计算,Ksp[Zn(OH)2]= 。
(2)写出试剂a、b的化学式:a: ;b: 。
(3)写出加入H2O2后发生反应的离子反应方程式: 。
(4)写出沉锌过程中的离子反应方程式: ,沉锌后溶液中主要溶质的化学式是 。
(5)将碱式碳酸锌加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,可用于催化尿素与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反应。写出碱式碳酸锌受热分解的化学方程式 。
(6)利用氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应制得的碳酸锌中混有碱式碳酸锌,某同学取一定质量的该固体,灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?_______ (填“能”或“否”)
(8分)有一乡村中学由于条件有限,仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个学生找来铝或废牙膏皮,各自设计了一种装置,制取并收集一试管氢气。(如图)
(1)哪个学生设计的装置比较合理?。另一个装置不合理的原因(至少说出一个原因)。
(2)用较合理的装置制取氢气,要使氢气充满收集氢气的试管,应该采取的措施是。
(3)还可以用哪些物品代替牙膏皮和稀硫酸完成制取氢气的实验?
。
已知乙二酸(HOOC―COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。某校研究性学习小组为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_________________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ =" _____" Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现,装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红,
据此,乙二酸分解的产物为______________________。上述装置中,D的作用是______。装置F中发生反应的化学方程式为: _________________________________________。
(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4•2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是_________________________________。
某学习小组从海带中提取I2,实验步骤如下:
(1)实验室焙烧海带,需要下列仪器中的____________
a.试管 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.铁三角架 f.酒精灯
(2)将所得海带灰加水溶解、过滤,所需玻璃仪器有_______________________________
(3)在滤液中检出了I-,还检出了K+,检验K+的操作步骤是_______________________。
(4)经查阅资料,得知氧化性由强到弱的顺序为:Cl2 > IO3- > H2O2 > I2,他们决定用H2O2做氧化剂氧化KI,而不用Cl2,原因可能是____________________________。
(5)小组用CCl4萃取碘水中的碘,在如图的分液漏斗中,下层液体呈_______色;打开分液漏斗活塞,却未见液体流下,原因可能是___________。
(6)根据以下数据推测:
①已知SiCl4的沸点是57.6℃,则CCl4的沸点_________(填“高”或“低”)于57.6℃
②已知I2的沸点是113.6℃,熔点是185.2℃,从碘的CCl4溶液中分离出碘单质,应采取的方法是___________。
A.过滤 | B.升华 | C.蒸发 | D.蒸馏 |
某课外活动小组为了验证铜与稀硝酸反应产生的气体是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹,F是装有一半空气的注射器。
17.
18.请回答有关问题:
19.(1)设计装置A的目的是,如何判断已完成该目的__________________
20.(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是 ;B中反应的离子方程式为:。
21.(3)装置E和F的作用是;为实现此作用,其操作方法是。
22.(4)装置D的作用是。
由图判断
(1)Cd、Co、Ag三种金属的活泼性由强到弱的顺序是________________,
(2)有关盐桥的叙述正确的是_____________(可多选)
A 内盛含琼胶的饱和蔗糖溶液
B 内盛含琼胶的饱和氯化钾溶液
C 盐桥中的阴离子向负极区移动
D 可以用导线代替盐桥
(3)写出图1中正极反应方程式_____________________
写出图2中的总反应方程式_____________________
(4)反应一段时间后,__________(填“图1”、 “图2”)中的Co电极质量增加。