硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意图如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______________________ __。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
(3)针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是__________。
(4)根据下表数据,调节“滤液 2”的pH时,理论上可选用的最大区间为________________。
|
Mg(OH)2 |
Zn(OH)2 |
MgCO3 |
CaCO3 |
开始沉淀的pH |
10.4 |
6.4 |
- |
- |
沉淀完全的pH |
12.4 |
8.0 |
- |
- |
开始溶解的pH |
- |
10.5 |
- |
- |
Ksp |
5.6×10-12 |
- |
6.8×10-6 |
2.8×10-9 |
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________(选填序号)。
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于___________________。
根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此,如何有效处理汽车排放的尾气,是需要进行研究的一项重要课题。目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验 编号 |
实验目的 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol/L |
CO初始浓度 mol/L |
同种催化剂 的比表面积m2/g |
Ⅰ |
为以下实验作参照 |
280 |
6.50×10-3 |
4. 00×10-3 |
80 |
Ⅱ |
① |
② |
③ |
④ |
120 |
Ⅲ |
探究温度对尾气转化速率的影响 |
360 |
⑤ |
⑥ |
80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”);
正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ |
密度/(g·cm-3) |
水中溶解性 |
|
正丁醇 |
11.72 |
0.8109 |
微溶 |
正丁醛 |
75.7 |
0.8017 |
微溶 |
实验步骤如下:
将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中,加30 mL水溶解,再缓慢加入5 mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95 ℃,在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,(填“能”或“不能”)将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由。
(2)加入沸石的作用是。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是,D仪器的名称是。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填正确答案标号)。
a.润湿b.干燥c.检漏d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时,水在层(填“上”或“下”)
(6)反应温度应保持在90—95 ℃,其原因是。
(7)本实验中,正丁醛的产率为%。
工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生成过程。
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若,则整个装置气密性良好。装置D的作用是。装置E中为溶液。
(2)装置A中反应的化学方程式为。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S(I)
2H2S+SO2=3S+2H2O(II)
S+Na2SO3Na2S2O3(III)
为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为。
(18分)实验室需要0.1 mol·L-1 NAOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是____________________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是______(填仪器名称)。
(2)在配制NAOH溶液时:
①根据计算用托盘天平称取NAOH的质量为________g;
②若NAOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度________(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1;
③若NAOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容,则所得溶液浓度_____(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1。
(3)在配制硫酸溶液时:
①所需质量分数为98%、密度为1.84 g·Cm-3的浓硫酸的体积为____(计算结果保留一位小数)mL;
②如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用________mL量筒最好;
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是__________________________。
在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是(填化学式),反应的化学方程式为。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有(填序号)。
A.酸性 | B.吸水性 | C.脱水性 | D.强氧化性 |
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液,说明这种气体具有性;将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?(填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂。