活性氧化鋅(ZnO) 是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無機產(chǎn)品.用粗ZnO制備活性ZnO的生產(chǎn)工藝流程做如圖所示.
I制備活性氧化鋅一種由粗ZnO(含F(xiàn)eO、CuO)制備活性ZnO的流程如圖:
【查閱資料】
(1)粗ZnO中常含雜質(zhì)FeO、CuO
(2)反應(yīng)3是為了制得堿式碳酸鋅、堿式碳酸鋅經(jīng)焙燒可制得活性ZnO
(3)已知:幾種物質(zhì)沉淀時的pH如表:
物質(zhì) | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Cu(OH)2 |
開始沉淀時pH | 6.34 | 1.48 | 6.2 | 5.2 |
完全沉淀時pH | 9.7 | 3.2 | 8.0 | 6.4 |
Fe(OH)2是一種絮狀沉淀,不易除去,處理時常將其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去. |
(1)溶解前將氧化鋅粗品粉碎成細(xì)顆粒,目的是
使氧化鋅粗品充分反應(yīng)
使氧化鋅粗品充分反應(yīng)
.(2)寫出ZnO與加稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
(3)反應(yīng)1的目的將Fe2+氧化為Fe3+,并完全沉淀Fe(OH)3,為了暫不形成Cu(OH)2、Zn (OH)2,該步驟需控制溶液pH的范圍是
3.2~5.2
3.2~5.2
,操作A的名稱是過濾
過濾
.(4)反應(yīng)2中加入鋅發(fā)生的反應(yīng)屬于
置換
置換
反應(yīng)(填化學(xué)反應(yīng)的基本類型).Ⅱ測定堿式碳酸鋅的化學(xué)式
堿式碳酸鋅的化學(xué)式是xZnCO3?yZn(OH)2?zH2O,用下列裝置測定堿式碳酸鋅的化學(xué)組成.(假設(shè)每步反應(yīng)、吸收均完全)
提示:堿式碳酸鋅xZnCO3?yZn(OH)2?zH2O受熱分解為ZnO、H2O、CO2 三種產(chǎn)物,其中
ZnCO3
△
△
【實驗步驟】
①按圖連接好裝置,并檢查裝置的
氣密性
氣密性
;②在熱分解裝置中裝入68.2g樣品,打開活塞
K1
K1
,關(guān)閉K2
K2
,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘;③稱量裝置C、D的質(zhì)量;
④關(guān)閉活塞K1,K2,打開K3,打啟動熱分解裝置,使樣品充分熱解;
⑤停止加熱,繼續(xù)通空氣至裝置冷卻到室溫; ⑥再次分別稱量裝置C、D的質(zhì)量.
【記錄數(shù)據(jù)】該小組同學(xué)按上述實驗步驟進(jìn)行實驗,并記錄了如表數(shù)據(jù):
裝置C的質(zhì)量(/g) | 裝置D的質(zhì)量(/g) | |
實驗前 | 198.4 | 235.7 |
實驗后 | 209.2 | 244.5 |
(1)A處干燥管盛放的藥品是堿石灰(CaO與NaOH的固體混合物),其作用是
除去鼓入空氣中的二氧化碳和水蒸氣
除去鼓入空氣中的二氧化碳和水蒸氣
.(2)第⑤步繼續(xù)通空氣的目的是
使反應(yīng)生成的二氧化碳和水蒸氣被完全吸收
使反應(yīng)生成的二氧化碳和水蒸氣被完全吸收
.(3)E處堿石灰的作用是
防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置D
防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置D
,若沒有此裝置,測得二氧化碳的質(zhì)量偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).(4)根據(jù)上述數(shù)據(jù),計算xZnCO3?yZn(OH)2?zH2O中x:y:z的最簡比=
1:2:1
1:2:1
該堿式碳酸鋅受熱分解的化學(xué)方程式為ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O=3ZnO+CO2↑+2H2O
ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O=3ZnO+CO2↑+2H2O
.【考點】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備;書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算;氣體的凈化(除雜);過濾的原理、方法及其應(yīng)用;酸的化學(xué)性質(zhì).
【答案】使氧化鋅粗品充分反應(yīng);ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O;3.2~5.2;過濾;置換;氣密性;K1;K2;除去鼓入空氣中的二氧化碳和水蒸氣;使反應(yīng)生成的二氧化碳和水蒸氣被完全吸收;防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置D;偏大;1:2:1;ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O=3ZnO+CO2↑+2H2O
【解答】
【點評】
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