(2014•安徽模拟)ZnO具有抗菌性,也是重要的轮胎添加剂.工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如图

(2014•安徽模拟)ZnO具有抗菌性,也是重要的轮胎添加剂.工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如图:

已知此溶液中Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+形成氢氧化物的pH如表
离子开始沉沉淀的pH完全沉淀的pH
Fe2+6.48.4
Fe3+2.43.1
Cu2+5.26.7
Zn2+6.89
(1)实验室中用98%H2SO4来配制稀硫酸所需使用的玻璃仪器有:胶头滴管、______、______、______.
(2)在A中加H2O2的目的之一是使溶液pH升高,使Fe3+沉淀完全.另外还有一个目的是______;在A中______(填”能”或”不能”)使Fe2+直接沉淀除去;
(3)要使A溶液顺利成为B溶液,溶液的pH应控制在______; B中加入Zn,既能降低氢离子浓度又能______;
(4)书写碱式碳酸锌焙烧制备活性ZnO的化学方程式
Zn3(OH)4CO3•H2O
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3ZnO+CO2↑+3H2O
Zn3(OH)4CO3•H2O
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3ZnO+CO2↑+3H2O
FJCTS 1年前 已收到1个回答 举报

andy2462 幼苗

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解题思路:粗锌中含有FeO、CuO,加入60%的硫酸,氧化物分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铜和硫酸亚铁,A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去,同时不引入新的杂质.由流程图看出该步操作只生成Fe(OH)3沉淀,结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间,过滤后在滤液中加入足量锌,锌可与过量的酸反应,同时锌置换出铜,则沉淀C为Cu和过量的Zn,硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵,过滤后,得到的滤液溶质主要为(NH42SO4,焙烧碱式碳酸锌可得到氧化锌,结合题目要求解答该题.

粗锌中含有FeO、CuO,加入60%的硫酸,氧化物分别与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铜和硫酸亚铁,A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去,同时不引入新的杂质.由流程图看出该步操作只生成Fe(OH)3沉淀,结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间,过滤后在滤液中加入足量锌,锌可与过量的酸反应,同时锌置换出铜,则沉淀C为Cu和过量的Zn,硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵,过滤后,得到的滤液溶质主要为(NH42SO4,焙烧碱式碳酸锌可得到氧化锌,
(1)实验室用浓硫酸配制60%的稀硫酸,需要的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒等,故答案为:烧杯;玻璃棒;量筒;
(2)A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去,同时不引入新的杂质,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,由表中数目可知,如将使Fe2+直接沉淀除去,同时也生成氢氧化锌,影响产量,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;不能;
(3)要使A溶液顺利成为B溶液,则只能生成Fe(OH)3沉淀,结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间,过滤后在滤液中加入足量锌,锌可与过量的酸反应,同时锌置换出铜,
故答案为:3.1~5.2之间;将Cu2+还原为Cu析出;
(4)焙烧碱式碳酸锌可得到氧化锌,由质量守恒结合碳酸盐的性质可知还应生成二氧化碳和水,则反应的方程式为Zn3(OH)4CO3•H2O


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3ZnO+CO2↑+3H2O,
故答案为:Zn3(OH)4CO3•H2O


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3ZnO+CO2↑+3H2O.

点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用.

考点点评: 本题考查物质的制备流程设计,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,为高考常见题型,注意把握实验的原理以及题给信息,为解答该题的关键,难度中等.

1年前

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