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活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工...

活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:

一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:

1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是_____

2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+SO42-,还含有Fe2+Cu2+等杂质。先加入____(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH5.4,然后加入适量KMnO4Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol·L-1,则每升溶液中至少应加入__molKMnO4

3)杂质Cu2+可利用置换反应除去,应选择的物质是_____

4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450℃~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为_____

 

增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率 Na2CO3 0.003 锌粉 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO+CO2↑+3H2O↑ 【解析】 (1)工业上通常将原料粉碎来加快反应速率; (2)只有加入碳酸钠才能使pH升高;锰元素的化合价经反应后改变三价,所以消耗的物质的量应为Fe2+的1/3; (3)要除去铜离子且不引入杂质离子,只能使用锌粉; (4)最终要得到的是纯净的氧化锌,所以煅烧的最终产物应是氧化锌。 (1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是增大接触面积,加快反应速率;故答案为:增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率; (2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42−,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入Na2CO3 调节溶液的pH至5.4,使溶液的酸性减弱,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2;在KMnO4中锰元素的化合价降低,该反应中作为氧化剂,反应的离子方程式为: n=0.003mol 故答案为:0.003; (3)由于制备活性氧化锌,杂质Cu2+可利用置换反应除去,应选择的试剂是锌粉,故答案为:锌粉; (4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO+CO2↑+3H2O↑。
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实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeSSiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和聚铁(碱式硫酸铁的聚合物),其过程如下:

1)若用浓硫酸配制过程①所需的250mL3.0mol·L-1的稀硫酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要_____

2)过程②用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有_____(填仪器名称),该过程产生的尾气会对大气造成污染,可选用下列试剂中的_____吸收。

a.浓硫酸        b.蒸馏水        c.NaOH溶液       d.浓硝酸

3)过程③中,需要加入的物质名称是____,检验溶液X中金属阳离子是否完全转化的试剂为_____(填试剂名称)。

4)过程④的操作是将溶液___________、过滤、洗涤,即得到FeSO4·7H2O晶体。过程⑥中,将溶液Z加热到7080℃,目的是__

5)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取样品2.700g;②将样品溶于足量盐酸后,加入足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则该聚铁中铁元素的质量分数为____

 

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一瓶久置的Na2SO3(杂质只有Na2SO4),为了测定其纯度,取样品5.0 g配成100 mL溶液,取其中25.00 mL于锥形瓶中,用0.10 mol•L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,到终点时消耗KMnO4溶液20.00 mL,求此样品的纯度。_______________

 

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次硫酸钠甲醛(xNaHSO2•yHCHO•zH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.5400g样品,完全溶于水配成100mL溶液。②取25.00mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10mol×L-1。③另取25.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.5825g。次硫酸氢钠和碘反应的方程式如下:xNaHSO2•yHCHO•zH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)

1)生成0.5825g白色固体时,需要消耗碘的质量为_____

2)若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物,写出该反应的离子方程式_____

3)通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成______(写出计算过程)

 

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通过血液中的钙离子的检测能够帮助判断多种疾病。某研究小组为测定血液样品中Ca2的含量(100mL血液中含Ca2的质量),实验步骤如下:

①准确量取5.00mL血液样品,处理后配制成50.00mL溶液;

②准确量取溶液10.00mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2完全转化成CaC2O4沉淀;

③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4CaSO4稀溶液;

④加入12.00mL0.0010mol·L1KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为:2MnO4-5H2C2O46H=10CO2↑+2Mn28H2O

⑤用0.0020mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液20.00mL

1)已知室温下CaC2O4Ksp2.0×109,欲使步骤②中c(Ca2)≤1.0×105mol·L1,应保持溶液中c(C2O42)≥_____mol·L-1

2)步骤⑤中有Mn2生成,发生反应的离子方程式为_____

3)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

4)计算血样中Ca2的含量_____(写出计算过程)。

 

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硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。

I.[查阅资料]

1Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。

2)向Na2CO3Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品中常含有少量Na2SO3Na2SO4

3Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl

Ⅱ.[制备产品]

实验装置如图所示(省略夹持装置)

实验步骤:

1)检查装置气密性,按图示加入试剂。仪器a的名称是____E中的试剂是___(选填下列字母编号)。

A.稀H2SO4BNaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液

2)先向C中烧瓶加入Na2SNa2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4

3)待Na2SNa2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合液,滤液经____(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

Ⅲ.[探究与反思]

1)为验证产品中含有Na2SO3Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)

取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_____,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3Na2SO4

2)为减少装置C中生成的Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是_______

3Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过_____方法提纯。

 

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