沉淀化学式 | 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 |
分析 菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,加入过量浓盐酸溶解,过滤除去不溶物,滤液中含有氯化锌、氯化铁、氯化亚铁、氯化镁、氯化钙及为反应的HCl,加入漂白粉将二价铁氧化为三价铁,调节pH得到氢氧化铁沉淀,过滤分离后,再调节滤液pH得到Zn(OH)2沉淀,且不能生成Mg(OH)2.氢氧化锌用硫酸溶解,用Zn粉除去过量的硫酸,将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥得到晶体.
(1)根据影响化学反应速率的因素回答,固体表面积越大,反应速率越大;
(2)根据所加入物质的化学性质,根据质量守恒定律配平化学方程式;
(3)根据化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,来判断可能的组成;放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,同时铝被氧化,因电解液呈碱性,则生成偏铝酸钠;
(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH;
(5)从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2;
(6)根据从溶液中制得干燥纯净的固体一般有蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥等操作来回答;
(7)利用关系式法来计算质量分数.
解答 解:(1)将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分,
故答案为:增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分;
(2)流程中“氧化除铁”是加入漂白粉,方程式后面产物中又有氯离子,可知氧化剂是ClO-,观察方程式前后可以推出还要加入水分子,配平书写得到离子方程式为:2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-,
故答案为:2,1ClO-,1H2O,2,1;
(3)化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH),放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,同时铝被氧化,因电解液呈碱性,则生成偏铝酸钠,反应的总方程式为Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O═NaAlO2+3Ni(OH)2,
故答案为:FeO(OH);Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O═NaAlO2+3Ni(OH)2.
(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH,pH应介于8.0≤pH<10.4,
故答案为:8.0≤pH<10.4;
(5)从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2,溶液碱性应较强,bd符合,而纯碱溶液水解呈碱性,碱性较弱,故答案为:bd;
(6)“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体,应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(7)设碳酸锌的质量为m,利用关系式法计算:
ZnCO3----ZnO
125 81
m m2
ZnCO3 的质量为m=$\frac{125{m}_{2}}{81}$,
ZnCO3 的质量分数为$\frac{125{m}_{2}}{81{m}_{1}}$×100%,
故答案为:$\frac{125{m}_{2}}{81{m}_{1}}$×100%.
点评 本题是流行的化工工艺流程题,主要依据流程图中涉及的化学知识、化学原理来设计问题.能够将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题,主要是物质分离提纯的过程分析判断,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
选项 | 要鉴别的物质组 | 试剂 | 方法 |
A | NaCl/Na2CO3 | BaCl2溶液 | 观察是否产生沉淀 |
B | NO2/Br2 | 湿润的淀粉碘化钾试纸 | 观察试纸是否变蓝色 |
C | 乙醇/乙酸 | 新制氢氧化铜悬浊液 | 观察溶液是否变澄清 |
D | CO2/SO2 | 品红溶液 | 观察溶液红色是否退去 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
实验步骤 | 实验现象 | 化学方程式或结论 |
金属Na长时间放置在空气中 | 银白色的金属光泽消失,迅速变暗,有水珠生成,最终生成白色的粉末 | ①4Na+O2═2Na2O Na2O+H2O═2NaOH 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O |
将一块Na置于石棉网上,点燃酒精灯加热 | 钠先熔成小球,剧烈燃烧并发出黄色的火焰,生成②淡黄色色的粉末 | 2Na+O2 ═Na2O2 |
往上述生成的 Na2O2上滴加蒸馏水 | 生成的气体能使带火星的木条复燃 | 该气体为③O2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | C->D2->A+>B2+ | B. | B2+>A+>C->D2- | C. | B2+>A+>D2->C- | D. | D2->C->A+>B2+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
物质 | Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ |
开始沉淀pH | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 6.7 | a |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 用澄清石灰水鉴别CO2和SO2 | |
B. | 用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2 | |
C. | 用CO2鉴别NaAlO2溶液和NaClO溶液 | |
D. | 用Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 |
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