【题目】活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下:
已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示:
Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀pH | 5.4 | 7.0 | 2.3 | 4.7 |
完全沉淀pH | 8.0 | 9.0 | 4.1 | 6.7 |
完成下列填空:
(1)步骤I中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸(密度为1.84g/mL)配制,所需的仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要______(选填编号)
A.天平 B.滴定管 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)步骤II中加入H2O2溶液的作用是____________(用离子方程式表示);
(3)用ZnO调节pH,以除去含铁杂质,调节pH的适宜范围是_______________________。
(4)步骤III中加入Zn粉的作用是:①__________________;②进一步调节溶液pH。
(5)碱式碳酸锌[Zn2(OH)2 CO3]煅烧的化学方程式为____________。
(6)用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度(假设杂质不参与反应):
①取1.000g活性氧化锌,用15.00mL 1.000mol·L-1硫酸溶液完全溶解,滴入几滴甲基橙。②用浓度为0.5000mol·L-1的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸,到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL。判断滴定终点的依据是_________;所得活性氧化锌的纯度为_________。
【答案】D H2O2+2Fe2+ +2H+=2Fe3+ +2H2O 4.1~4.7 除去溶液中的Cu2+ Zn2(OH)2CO32ZnO+ CO2↑+H2O 当滴入最后一滴0.5000 mol·L-1的氢氧化钠溶液时,溶液由橙色变为黄色且半分钟内不变色 97.2%
【解析】
粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)加入稀硫酸溶解过滤得到溶液中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌,加入双氧水氧化亚铁离子为铁离子,加入氧化锌调节溶液pH沉淀铁离子,加入锌还原铜离子为铜单质并调节溶液pH值,过滤得到硫酸锌,碳化是加入碳酸氢铵沉淀锌离子生成碱式碳酸锌,加热分解生成活性氧化锌。
(1)步骤I中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸(密度为1.84g/mL)配制,是粗略配制在烧杯内稀释配制,所需的仪器除玻璃棒、烧杯外、量筒,还需要仪器有胶头滴管等,故答案为D;
(2) 加入双氧水氧化亚铁离子为铁离子,离子反应方程式为:H2O2+2Fe2+ +2H+=2Fe3+ +2H2O;
(3)依据沉淀pH范围表格可知,调节溶液pH使铁离子沉淀,调节溶液pH为4.1~4.7;
(4)步骤III中加入Zn粉与铜离子发生置换反应,除去铜离子,进一步调节溶液pH除净铜离子;
(5) 碱式碳酸锌[Zn2(OH)2 CO3]受热分解为氧化锌、二氧化碳和水,反应方程式为:Zn2(OH)2CO32ZnO+ CO2↑+H2O;
(6) 甲基橙的变色范围是pH<3.1的变红,3.1~4.4的呈橙色,pH>4.4的变黄,所以滴定终点的依据为:当滴入最后一滴0.5000 mol·L-1的氢氧化钠溶液时,溶液由橙色变为黄色且半分钟内不变色;滴定所需氢氧化钠溶液物质的量为0.5000mol·L-1×0.012 L,根据方程式2NaOH+ H2SO4= Na2SO4+2H2O可知,则剩余硫酸物质的量为0.5000mol·L-1×0.012L/2=0.003mol,因此与氧化锌反应为硫酸的物质的量为0.015L× 1.000mol·L-1-0.003mol=0.012mol,根据方程式ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O可知氧化锌物质的量0.012mol,所以氧化锌的质量为0.012mol×81g/mol=0.972g,因此活性氧化锌的纯度为0.972g÷1g×100%=97.2%。
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【题目】下列关于能量转化的认识不正确的是( )
A.绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能
B.煤燃烧时化学能转化成热能和光能
C.原电池工作时,化学能转化为电能
D.白炽灯工作时,电能全部转化为光能
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【题目】针对上题,反应开始至2 min,Z的平均反应速率为( )
A. 0.05 mol/(L·s)B. 0.01 mol/(L·s)
C. 0.01mol/(L·min)D. 0.05 mol/(L·min)
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【题目】芳香族化合物X和Y都是从樟脑科植物中提取的香料。X可按如图路线合成Y。
已知:①RCH-CHR’RCHO+R’CHO
②不含α-氢原子(与醛基直接相连的碳上的氢)的醛在浓碱作用下醛分子自身同时发生氧化与还原反应,生成相应的羧酸(在碱溶液中生成羧酸盐)和醇的反应。
如:2HCHOHCOOH+CH3OH
(1)X的官能团名称为___________。
(2)Y的结构简式为___________。
(3)D+G→Y的有机反应类型为___________。
(4)下列物质不能与D反应的是___________(选填序号)
a.金属钠 b.氢溴酸 c.碳酸钠溶液 d.乙酸
(5)写出下列反应方程式:X→G的第①步反应_____________________________。E→F___________________________________。
(6)G有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的G的所有同分异构体的结构简式______________(不考虑空间立体异构)。
i.能发生银镜反应 ⅱ.能发生水解反应 ⅲ.苯环上只有一个取代基
(7)G的另一种同分异构体H的结构简式为下,写出以
为有机原料,制取H的合成路线(可任选无机原料)
→___________。
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【题目】某化学兴趣小组利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘废液,再利用含碘废液获取NaI固体,实验流程如下:
已知反应②:2I﹣+2Cu2+++H2O
2CuI↓+
+2H+。
回答下列问题:
(1)过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、_____________。
(2)反应③中CuI被氧化,还原产物只有NO2,该反应的化学方程式为_________________。当有95.5 g CuI参与反应,则需要标况下______________L的O2才能将生成的NO2在水中完全转化为硝酸。
(3)化合物B中含两种元素,铁原子与另一种元素原子的物质的量之比为3∶8,则化合物B的化学式为_____________。
(4)反应⑤中生成黑色固体和无色气体,黑色固体的俗称为磁性氧化铁,则反应⑤的化学方程式为______。
(5)将足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中,一段时间后把溶液蒸干得到固体的质量为_________g。
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【题目】已知:①;
② 苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图:
(1)A转化为B的化学方程式是_________________________。
(2)图中“苯→①→②”省略了反应条件,请写出①、②物质的结构简式:
①________________,②____________________。
(3)苯的二氯代物有__________种同分异构体。
(4)有机物的所有原子_______(填“是”或“不是”)在同一平面上。
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【题目】用CO 合成甲醇的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:T1>T2>T3 B. 正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C. 平衡常数:K(a)>K(c)>K(b)>K(d) D. 平均摩尔质量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)
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【题目】下列反应的离子方程式正确的是
A. 用氨水吸收少量SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
B. 金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-=AlO2-+H2↑
C. FeO和稀HNO3的反应:FeO+2H+=Fe2++H2O
D. 碳酸钙溶于醋酸中:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
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【题目】在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol NaCl,下列对该溶液的说法中,不正确的是
A. 该溶液溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
B. 该溶液中含有58.5 g NaCl
C. 配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl
D. 量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中的NaCl物质的量为0.1 mol
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