实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气,在其废液中含有大量的硫酸-查字典问答网
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  实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气,在其废液中含有大量的硫酸锌,由于粗锌中还含有铁,使溶液中含有一定量的硫酸亚铁.某兴趣小组的同学用上述废液为原料制取皓矾(ZnSO4.7H2O)并

  实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气,在其废液中含有大量的硫酸锌,由于粗锌中还含有铁,使溶液中含有一定量的硫酸亚铁.某兴趣小组的同学用上述废液为原料制取皓矾(ZnSO4.7H2O)并探究其性质.

  (1)制备皓矾的实验流程如图.

  已知:开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为:Fe(OH)3:2.7→3.7,

  Fe(OH)2:7.6→9.6,Zn(OH)2:5.7→8.0,试回答:

  ①从溶液A到溶液B所加入试剂①的目的是______,应选择试剂______

  A.氨水 B.NaCLO溶液 C.20%的 H2O2 D.浓硫酸

  ②加入试剂 ②的目的是调节溶液的PH值,使铁元素完全沉淀,以得到较纯的ZnSO4溶液,加入的试剂②最好是______.

  ③从晶体1→晶体2,该过程的名称是______.

  ④在得到皓矾时,向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是______.

  (2)探究ZnSO4.7H2O的性质称取28.7gZnSO4.7H2O研细后置于坩埚中小心加热,测得残留固体的质量与温度的对应数据见下表:

  温度(℃)602409301000残留固体质量(g)19.716.18.18.1①ZnSO4.7H2O加热到1000℃时分解产生的气体产物除水蒸汽、SO3、SO2外还可能有______(写化学式),写出一种可能的化学反应方程式ZnSO4•7H2O △ .

  ZnO+SO3+7H2O

  ZnSO4•7H2O △ .

  ZnO+SO3+7H2O

  .

  ②为进一步探究确认分解生成的气体组成,某同学设计了一个测定各组分含量的实验方案,其可能用到的仪器如图所示:

  按装置从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①→⑨→⑩→______→______→______→______→______→______→②(填序号).

1回答
2020-10-25 06:07
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曲伟

  (1)①化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气,因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌.同时,由于粗锌中还含有铁等杂质,溶于酸后生成亚铁离子锌离子,依据开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为:Fe(OH)3:2.7-3.7Fe(OH)2:7.6-9.6Zn(OH)2:5.7-8,分析判断,直接沉淀亚铁离子,锌离子也会全部全部沉淀,不能实现实验目的和要求,除去亚铁离子需要先把亚铁离子氧化为铁离子,调节溶液PH使三价铁离子全部沉淀,此时锌离子不沉淀,来实现分离,加入的氧化剂不能引入新的杂质,氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸中只有20%的H2O2 在氧化亚铁离子不引入杂质;

  故答案为:将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+,同时避免引入新的杂质;C;

  ②试剂2是用来调节溶液PH到3.7,目的让铁离子全部沉淀,除杂实验不能引入新的杂质;Zn粉会把氧化得到的铁离子还原,起不到除去的作用,ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3可以反应调节溶液PH到3.7,使铁离子沉淀,同时不引入新的杂质,ZnSO4不能调节溶液PH,且引入杂质硫酸根离子;

  故答案为:ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3;

  ③晶体溶解再结晶是提纯晶体的方法为重结晶;故答案为:重结晶;

  ④洗涤晶体表面的杂质离子,同时减少皓钒晶体的损失;在得到皓矾时,向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是,晶体溶于水,不溶于酒精,所以目的是为了冲洗掉晶体表面的杂质离子;防止晶体溶解,影响产率;故答案为:为了冲洗掉晶体表面的杂质离子;防止晶体溶解,影响产率;

  (2)①ZnSO4•7H2O加热到1000℃时所的固体的质量为8.1g,加热到60°会将所有的结晶水失去,到1000℃时硫酸锌已经分解为氧化锌、三氧化硫,三氧化硫可以写成二氧化硫和氧气;

  故答案为:O2,ZnSO4•7H2O △ .

2020-10-25 06:08:28

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