以鋅白礦(主要成分為ZnO,含少量Fe2O3、SiO2、MnO等)為原料可生產(chǎn)草酸鋅晶體(ZnC2O4?2H2O).草酸鋅晶體的制備過程可表示為:
(1)浸取。將鋅白礦加入過量的鹽酸中進行充分溶解,然后過濾.“酸浸”過程中需要適當(dāng)加熱加快反應(yīng)的速率,但溫度不宜過高,其主要原因是 加熱后鹽酸揮發(fā)性增強,同時減少Zn2+水解加熱后鹽酸揮發(fā)性增強,同時減少Zn2+水解.
(2)除雜。向浸取后得到的濾液中依次加入H2O2、ZnO去除其中的Mn2+、Fe3+。
①H2O2可以用NaClO溶液代替,NaClO與Mn2+反應(yīng)生成MnO(OH)2沉淀的離子方程式為 ClO-+Mn2++2H2O=MnO(OH)2↓+Cl-+2H+ClO-+Mn2++2H2O=MnO(OH)2↓+Cl-+2H+。
②加入ZnO后,鐵元素以Fe(OH)3形式沉淀出去,若在上層清液中c(OH-)為1×10-10mol?L-1,則其中c(Fe3+)=2.6×10-9mol?L-12.6×10-9mol?L-1。已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。
(3)制備ZnC2O4?2H2O。在攪拌下向除雜后溶液中加入(NH4)2C2O4溶液,充分反應(yīng),靜置后過濾、洗滌、低溫干燥,得到ZnC2O4?2H2O。加(NH4)2C2O4溶液后能說明Zn2+沉淀完全的方法為 將反應(yīng)混合液靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加(NH4)2C2O4,若不再產(chǎn)生沉淀,則Zn2+已經(jīng)沉淀完全將反應(yīng)混合液靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加(NH4)2C2O4,若不再產(chǎn)生沉淀,則Zn2+已經(jīng)沉淀完全。
(4)ZnC2O4?2H2O樣品純度的測定。準確稱取0.1000gZnC2O4?2H2O樣品置于錐形瓶中,加入過量的稀硫酸充分溶解,用1.000×10-2mol?L-1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液的體積為20.00mL.M(ZnC2O4?2H2O)為189g?mol-1。已知:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O。計算ZnC2O4?2H2O樣品的純度 n(KMnO4)=1×10-2×20×10-3mol=2×10-4mol
根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和電子得失守恒關(guān)系可得:5ZnC2O4?2H2O~5H2C2O4~2KMnO4
則n(ZnC2O4?2H2O)=52n(KMnO4)=52×2×10-4mol,
樣品中ZnC2O4?2H2O的質(zhì)量:m(ZnC2O4?2H2O)=5.000×10-4mol×189g?mol-1=0.09450g,
樣品中ZnC2O4?2H2O的純度:0.09450g0.1000g×100%=94.50%n(KMnO4)=1×10-2×20×10-3mol=2×10-4mol
根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和電子得失守恒關(guān)系可得:5ZnC2O4?2H2O~5H2C2O4~2KMnO4
則n(ZnC2O4?2H2O)=52n(KMnO4)=52×2×10-4mol,
樣品中ZnC2O4?2H2O的質(zhì)量:m(ZnC2O4?2H2O)=5.000×10-4mol×189g?mol-1=0.09450g,
樣品中ZnC2O4?2H2O的純度:0.09450g0.1000g×100%=94.50%.(寫出計算過程)
根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和電子得失守恒關(guān)系可得:5ZnC2O4?2H2O~5H2C2O4~2KMnO4
則n(ZnC2O4?2H2O)=
5
2
5
2
樣品中ZnC2O4?2H2O的質(zhì)量:
m
(
Z
n
C
2
O
4
?
2
H
2
O
)
=
5
.
000
×
1
0
-
4
mol
×
189
g
?
mo
l
-
1
=
0
.
09450
g
樣品中ZnC2O4?2H2O的純度:
0
.
09450
g
0
.
1000
g
×
100
%
=
94
.
50
%
根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和電子得失守恒關(guān)系可得:5ZnC2O4?2H2O~5H2C2O4~2KMnO4
則n(ZnC2O4?2H2O)=
5
2
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樣品中ZnC2O4?2H2O的質(zhì)量:
m
(
Z
n
C
2
O
4
?
2
H
2
O
)
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5
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000
×
1
0
-
4
mol
×
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g
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mo
l
-
1
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0
.
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g
樣品中ZnC2O4?2H2O的純度:
0
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g
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【考點】制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】加熱后鹽酸揮發(fā)性增強,同時減少Zn2+水解;ClO-+Mn2++2H2O=MnO(OH)2↓+Cl-+2H+;2.6×10-9mol?L-1;將反應(yīng)混合液靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加(NH4)2C2O4,若不再產(chǎn)生沉淀,則Zn2+已經(jīng)沉淀完全;n(KMnO4)=1×10-2×20×10-3mol=2×10-4mol
根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和電子得失守恒關(guān)系可得:5ZnC2O4?2H2O~5H2C2O4~2KMnO4
則n(ZnC2O4?2H2O)=n(KMnO4)=×2×10-4mol,
樣品中ZnC2O4?2H2O的質(zhì)量:,
樣品中ZnC2O4?2H2O的純度:
根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)換和電子得失守恒關(guān)系可得:5ZnC2O4?2H2O~5H2C2O4~2KMnO4
則n(ZnC2O4?2H2O)=
5
2
5
2
樣品中ZnC2O4?2H2O的質(zhì)量:
m
(
Z
n
C
2
O
4
?
2
H
2
O
)
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5
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×
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樣品中ZnC2O4?2H2O的純度:
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【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:7引用:2難度:0.5
相似題
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1.某同學(xué)查閱資料得知,無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯,為探究適宜的反應(yīng)溫度,設(shè)計如圖反應(yīng)裝置:
?
檢驗裝置氣密性后,在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁,加熱至100℃,通過A加入10mL無水乙醇,觀察并記錄C中溶液褪色的時間。重復(fù)上述實驗,分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時C中溶液褪色的時間,實驗結(jié)果如圖所示。完成下列填空:
(1)儀器B的名稱是
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
(2)根據(jù)實驗結(jié)果,判斷適宜的反應(yīng)溫度為
(3)在140℃進行實驗,長時間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(4)在120℃進行實驗,若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶,長時間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(5)教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時制備乙烯。和教材實驗相比,用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點有
工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液,量取25.00mL置于錐形瓶中,用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標準溶液進行滴定,達到終點時消耗標準液15.30mL。
(6)該樣品中AlCl3的質(zhì)量分數(shù)為
(7)某次測定結(jié)果誤差為-2.1%,可能會造成此結(jié)果的原因是
a.稱量樣品時少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標準溶液潤洗
d.樣品中含有少量Al(NO3)3雜質(zhì)發(fā)布:2024/12/30 16:0:2組卷:26引用:3難度:0.5 -
2.實驗室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55~60℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
熔點 沸點 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體
(2)分離硝基苯和水的混合物的方法是
(3)實驗室制取少量硝基苯:
①實驗時應(yīng)選擇
②用水浴加熱的優(yōu)點是發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:49引用:2難度:0.5 -
3.已知:①、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇.②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進行如下實驗:
I.制備:75℃時,將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后,再加入裝置 C 中,然后通入 SO2進行反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O.
分析并回答下列問題:
(1)裝置(圖)A中滴加濃硫酸的儀器名稱是
(2)C 中多孔球泡的作用是
(3)裝置 D的作用是檢驗裝置 C中 SO2的吸收效率,D中的試劑可以是
a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
(4)裝置E的作用
II.Na2S2O4 的性質(zhì)】
取純凈的 Na2S2O4晶體,配成溶液,進行下列性質(zhì)探究實驗,完成表的空格(供選擇的試劑:淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液)
III.【測定 Na2S2O4 的純度】假設(shè) 操作 現(xiàn)象 原理 Na2S2O4 為強 堿弱酸鹽,其溶 液為堿性. 取少量溶液于試管中,
滴加溶液變 成藍色 S2O42-水解,使溶液成堿性 Na2S2O4 中 S為+3 價,具有較強 的還原性. 取少量溶液于試管中,
滴加過量新制氯水,再 滴加 BaCl2 溶有白色沉淀生 成 該反應(yīng)的離子方程式為:
取 8.00g制備的晶體溶解后,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥.得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
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