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工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产ZnSO4·6H2O晶体,其工艺流程如下,有关氢氧化物沉淀时的pH如下表。
 

氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
8.0
 
(1)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有            
(2)在“除杂Ⅰ”步骤中,需再加入适量H2O2溶液的目的是                               
为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为         
为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是          
A.ZnO        B.氨水        C.固体NaOH        D.ZnCO3
(3)在“除杂Ⅱ”步骤中,加入Zn粉的作用是             。“操作A”的名称是       
(4)常温下,已知Ksp〔Cu(OH)2〕=2×10-20,某CuSO4溶液里c(Cu2)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于       

(1)烧杯、玻璃棒、漏斗(3分);
(2)将Fe2+完全氧化为Fe3+,便于完全沉淀(2分);5.2~5.4(2分);AD(2分)
(3)除去溶液中的Cu2+(1分);冷却结晶(1分)   
(4)5(2分)

解析试题分析:(1)过滤操作中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)溶液中的铁、铝元素最终以沉淀形式除去,所以加入适量H2O2溶液的目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+,便于完全沉淀;根据表中数据pH=5.2时Al(OH)3完全沉淀,Fe(OH)3也已沉淀完全,但Zn(OH)2不能沉淀,所以溶液的pH范围为5.2~5.4;加入的试剂或药品既能中和酸调节pH值,同时不能引入新的杂质,所以只能选择AD;
(3)溶液中的铁、铝元素除去后仍存在铜离子,所以加入Zn粉目的是除去铜离子;加热浓缩后的步骤是冷却结晶;
(4)Ksp〔Cu(OH)2〕=2×10-20,溶液中c(Cu2)=0.02 mol·L-1,所以只需c(Cu2)×c(OH-)2>=2×10-20, Cu(OH)2沉淀即可生成,解得c(OH-)>=1×10-9,所以pH>=5.
考点:考查仪器的选择,溶液的除杂,对实验步骤的分析判断,溶液pH的计算

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

已知甲、乙的某些性质如下:

物质
密度/(g·mL-1)
沸点
溶解性

0.893
78.5℃
能溶于水且溶于乙

1.220
100.7℃
能溶于水且溶于甲
将甲、乙两种有机物组成的混合物进行分离,则应采取的分离方法是(  )
A.蒸馏            B.干馏           C.分液            D.过滤

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子: Fe2、Mg2、Al3、Ba2、Cl、I,取该溶液进行实验:

实验步骤
实验现象
(1)取少量该溶液,加几滴紫色石蕊试液
溶液变红
(2)取少量该溶液加热,加Cu片和浓H2SO4,加热
有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色
(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀
(4)取(3)中上层清液,加AgNO3溶液
有白色沉淀,且不溶于稀HNO3
(5)取少量该溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀,NaOH过量时沉淀部分溶解
 
由此判断:
(1)溶液中肯定不存在的离子有       ,溶液中肯定存在的离子是   
(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)    

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。
已知:① NaFeO2遇水强烈水解。
② Cr2O72+ H2O 2CrO42+ 2H+

(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是           
(2)滤液1的成分除Na2CrO4、Na2SiO3外,还含有(填化学式)         
生成滤渣1中红褐色物质反应的化学方程式是。
(3)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。
(4)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是             。
(5)莫尔法是一种沉淀滴定法,以Na2CrO为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进行测定溶液中Cl的浓度。已知:

        银盐
性质
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色

浅黄

砖红

Ksp
1.34×10-6
7.1×10-7
1.1×10-8
6.5×10-5
1.0×10-6
 
①滴定终点的现象是。
②若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是(选填编号)
A.NaCl       B.K2CrO4        C.BaBr2

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某科研小组从含有较多Ag+、Fe3+、Al3+的工业废水中,按下图所示方法分离和提取金属单质:

已知:实验室甲、乙、丙、丁四种物质只能从氨水、碳酸铵、氢氧化钠、稀硫酸、葡萄糖五种溶液中选择,也可以用这五种溶液来制备。
对该实验分析正确的是
A.金属A、B、C分别为Ag、Fe、Al
B.g、f都为氧化物,工业上均采用电解g与f获得对应金属单质
C.沉淀b为混合物,主要成分为沉淀d和沉淀e
D.甲是氢氧化钠,丁为稀硫酸

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

利用钛白工业的副产品FeSO4(含Al2(SO4)3和少量重金属离子)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下:

已知:①5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3+ +Mn2++4H2O
5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(1)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外,还有     
(2)滤液经处理可得到副产品                
(3)实验室测定高纯超微细草酸亚铁组成的步骤依次为:
步骤1:准确称量一定量草酸亚铁样品,加入25 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶解。
步骤2:用0.2000 mol·L-1标准KMnO4溶液滴定,消耗其体积30.40 mL。
步骤3:向滴定后的溶液中加入2 g Zn粉和5 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液,将Fe3+还原为Fe2+
步骤4:过滤,滤液用上述标准KMnO4溶液滴定,消耗溶液10.00 mL。
则样品中C2O42-的物质的量为     。(写出计算过程)
(4)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸亚铁溶液混合,测得反应 液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图,其变化趋势的原因可能为         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

用菱锰矿(MnCO3)常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等杂质,工业常用菱锰矿制取锰,工艺流程如下:

请回答下列问题:
(1)向粗液1中加入的水最后需要          方法才能达到技术要求。
(2)流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气,该方法的原理是           
(3)净化剂主要成分为(NH4)2S,粗液2中发生主要反应的离子方程式为        
(4)写出阳极的电极反应式          。说明电解液循环的原因              
(5)写出铝热法炼锰的化学方程式                             

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某种粗盐中含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案如下(用于沉淀的试剂稍过量):

请回答以下问题:
(1)为操作Ⅳ选择所需仪器(用标号字母填写):________。
A.烧杯 B.试管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精灯 
G.蒸发皿
(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作为除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为:NaOH溶液→________→________。
(3)操作Ⅲ中,判断加入BaCl2已过量的方法是___________________________________
(4)操作Ⅴ应选择的酸是________,若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影响是___________________________________
(5)操作Ⅵ是________(选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写)。
a.过滤、洗涤  B.蒸发、浓缩      c.萃取、分液     D.冷却、结晶

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

过硫酸钾()具有强氧化性(常被还原为硫酸钾),80 ℃以上易发生分解。实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下:

(1)硫酸铵和硫酸配制成电解液,以铂作电极进行电解,生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式_____________________________________
___________________________________。
(2)已知相关物质的溶解度曲线如右图所示。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为:将过硫酸钾粗产品溶于适量水中,________________,干燥。

(3)样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定。实验步骤如下:
步骤1:称取过硫酸钾样品0.300 0 g于碘量瓶中,加入30 mL水溶解。
步骤2:向溶液中加入4.00 0 g KI固体(略过量),摇匀,在暗处放置30 min。
步骤3:在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化,以淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3标准溶液21.00 mL。
(已知反应:I2+2S2O32-=2I+S4O62-
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能________(选填“偏大”、“偏小”、“无影响”);上述步骤3中滴定终点的现象是____________________________________________。
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为_______________。
③为确保实验结果的准确性,你认为还需要____________________________。
(4)将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液,在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液,测定溶液中各成分的浓度如图所示(H浓度未画出)。图中物质X的化学式为________________________。

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