2.氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療.純化工業(yè)級氧化鋅(含F(xiàn)e2+、Mn2+、Ni2+等雜質(zhì))的流程如圖:


提示:在本實驗條件下,Mn2+被氧化為MnO2;Ni2+不能被氧化;
高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2;反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3•xZn(OH)2
回答下列問題:
(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+
(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為置換反應(yīng),過濾得到的濾渣中,除了過量的鋅外還有鎳(Ni).
(3)Mn2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+,在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對除雜的影響是鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(zhì).
(4)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是取最后一次少量水洗液于試管中,滴入1~2滴稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈.
(5)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3•xZn(OH)2,取干燥后的濾餅11.2g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1g,則x等于1.

分析 純化工業(yè)級氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)導(dǎo)致溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+,向浸出液中加入適量高錳酸鉀溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,Ni(Ⅱ)不能被氧化,F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化而被除去,同時溶液中有MnO2生成,過濾后,向濾液中加入Zn過濾,Zn和Ni2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ni,溶液中存在Zn2+,向濾液中加入碳酸鈉溶液,生成ZnCO3•xZn(OH)2沉淀,煅燒碳酸鋅沉淀生成ZnO,
(1)根據(jù)題意,Ni(Ⅱ)不能被氧化,反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+;
(2)反應(yīng)③中加入Zn后,由于Zn比Ni活潑,可置換出Ni,以達(dá)到除Ni的目的;
(3)加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(zhì);
(4)檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是最后一次洗滌液,檢驗表面是否含有硫酸根離子;
(5)根據(jù)關(guān)系式ZnCO3•xZn(OH)2~(x+1)ZnO來計算.

解答 解:(1)純化工業(yè)級氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)導(dǎo)致溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+,向浸出液中加入適量高錳酸鉀溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,Ni(Ⅱ)不能被氧化,F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化而被除去,故答案為:Fe2+和Mn2+;
(2)反應(yīng)③中加入Zn后,由于Zn比Ni活潑,可置換出Ni,以達(dá)到除Ni的目的,反應(yīng)方程式為:Zn+Ni2+═Ni+Zn2+,此反應(yīng)為置換反應(yīng),如果鋅過量則在濾渣中會有多余的鋅,
故答案為:置換反應(yīng);  鎳(Ni);             
(3)在本實驗條件下,Mn2+被氧化為MnO2,反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+,發(fā)生的離子方程式為MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(zhì);
故答案為:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(zhì);
(4)由于溶液中硫酸根離子屬于雜質(zhì)離子,因此可以檢驗測定洗滌液中是否存在硫酸根離子,操作為:取最后一次少量水洗液于試管中,滴入1~2滴稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈,
故答案為:取最后一次少量水洗液于試管中,滴入1~2滴稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;
(5)ZnCO3•xZn(OH)2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$(x+1)ZnO+xH2O↑+CO2
       125+99x                                (x+1)×81
         11.2                                         8.1
$\frac{125+99x}{11.2}$=$\frac{(x+1)×81}{8.1}$,
 x=1,
故答案為:1.

點評 本題綜合考查混合物的分離和提純,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生分析問題、解答問題能力,明確流程圖中各個步驟發(fā)生的反應(yīng)及溶液中存在的微粒,知道常見離子的檢驗方法及實驗現(xiàn)象,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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3.下列關(guān)于膠體的敘述不正確的是( 。
A.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)的微粒直徑在10-5:10-7m之間
B.光線透過膠體時,膠體中可發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C.Fe(OH)3膠體能夠使水中懸浮的固體顆粒沉降,達(dá)到凈水目的
D.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3膠體時,產(chǎn)生的現(xiàn)象相同

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4.正常人體內(nèi)低密度脂蛋白膽固醇的含量范圍為2.84~3.10μmol•L-1,嚴(yán),人體內(nèi)該物質(zhì)含量升高易導(dǎo)致動脈粥樣硬化.你認(rèn)為這里的μmol•L-1表示的是低密度脂蛋白膽固醇的( 。
A.體積數(shù)據(jù)B.體積分?jǐn)?shù)C.質(zhì)量分?jǐn)?shù)D.物質(zhì)的量濃度

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10.下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是( 。
①液態(tài)水汽化
 ②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰?nbsp; 
③濃硫酸稀釋  
④KClO3分解制取O2
⑤生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰     
⑥CaCO3高溫分解     
⑦CO2+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO
⑧Ba(OH)2•8H2O與固體NH4Cl混合  
⑨C+H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H2  
⑩Al與鹽酸反應(yīng).
A.②④⑥⑦⑧⑨B.①②④⑥⑦⑧⑨C.①③④⑤⑥⑧⑩D.①②④⑧⑨

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.若用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣,反應(yīng)前測得二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,反應(yīng)一段時間后,又測得二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%.求此時氨酸鉀的分解率.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

7.寫出下列各步的反應(yīng)方程式,并注明反應(yīng)類型.

①CH≡CH+2H2$→_{△}^{催化劑}$CH3CH3,加成反應(yīng);
②CH≡CH+Br2→CH2Br=CH2Br,加成反應(yīng);
③CH2Br=CH2Br→CHBr2CHBr2,加成反應(yīng);
④CH≡CH+HCl$\stackrel{一定條件}{→}$CH2=CHCl,加成反應(yīng);
⑤nCH2=CHCl$\stackrel{一定條件}{→}$,加聚反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.化學(xué)平衡向正向移動,反應(yīng)物濃度一定降低
B.化學(xué)平衡向正向移動,生成物的濃度一定增加
C.化學(xué)平衡向正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大
D.化學(xué)平衡向正向移動時,正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.氫能的存儲是氫能應(yīng)用的主要瓶頸,開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向,目前所采用或正在研究的主要儲氫材料有:配位氫化物、富氫載體化合物、碳質(zhì)材料、金屬氫化物等.
(1)Ti(BH42是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料.
①基態(tài)Ti2+中含有的電子數(shù)為20,電子占據(jù)的最高能級是3d,該能級具有的原子軌道數(shù)為5.
②BH4-中的B原子的雜化方式是sp3
(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料.
①LiH中,離子半徑:Li+<(填“>”“<”或“=”)H-
②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物,M的部分電離能如表所示:
I1/kJ•mol-1I2/kJ•mol-1I3/kJ•mol-1I4/kJ•mol-1I5/kJ•mol-1
738145177331054013630
該氫化物的化學(xué)式為MgH2
(3)液氨是富氫物質(zhì),是氫能的理想載體.
①NH3的相對分子質(zhì)量小于PH3,但NH3的沸點卻遠(yuǎn)高于PH3,其原因是氨氣分子之間可以形成氫鍵.
②NH3容易和分子中有空軌道的BF3反應(yīng)形成新的化合物(用“→”表示配位鍵),該化合物的結(jié)構(gòu)式為
(4)2008年,Yoon等人發(fā)現(xiàn)Ca與C60(分子結(jié)構(gòu)如圖甲)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子.

①C60晶體易溶于苯、CS2,C60是非極性(填“極性”或“非極性”)分子.
②1mol C60分子中,含有σ 鍵數(shù)目為90NA個.(阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值為NA
(5)某金屬氫化物儲氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,該金屬氫化物的化學(xué)式為H2R.已知該晶體的密度為a g•cm-3,金屬元素R的相對原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值為NA,則該晶胞的體積為$\frac{2M+4}{{a{N_A}}}$cm3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.生活中的一些問題常涉及化學(xué)知識,下列敘述錯誤的是(  )
A.纖維素在人體內(nèi)可以水解成葡萄糖
B.組成蛋白質(zhì)的元素中,一定含有碳、氫、氧、氮
C.適量攝入油脂,有助于人體吸收多種脂溶性維生素
D.天然蛋白質(zhì)水解后的最終產(chǎn)物是a-氨基酸

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