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高考化學(xué)-實(shí)驗(yàn)綜合題專項(xiàng)復(fù)習(xí)系列
專項(xiàng)4—抽濾/減壓過濾
減壓過濾,也稱吸濾或抽濾。
(一)特點(diǎn)
減壓過濾有三個(gè)主要特點(diǎn):①加大了過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差,加快了過濾速率,縮短過
濾的時(shí)間;②能使沉淀與母液盡量分離,所得固體沉淀也易干燥。
也要注意如下問題:①濾紙?jiān)跍p壓下容易被抽破,因此必要時(shí)需要加厚;②它不適用于
膠狀沉淀和顆粒太細(xì)的沉淀的過濾,膠狀沉淀會(huì)透過濾紙,太細(xì)小的沉淀會(huì)板結(jié)在濾紙上。
(二)原理與裝置
減壓過裝置如下圖所示,利用水泵的負(fù)壓原理將空氣帶走,從而使抽濾瓶內(nèi)壓力減小,
在布氏漏斗內(nèi)的液面與抽濾瓶內(nèi)造成一個(gè)壓力差提高了過濾的速度。
在連接水泵的橡膠管和抽濾瓶之間安裝一個(gè)安全瓶,用以防止因關(guān)閉水閥或水泵后水流
速度的改變引起水倒吸進(jìn)入抽濾瓶將濾液沾污并沖稀。也正因?yàn)槿绱?,在停止過濾時(shí),應(yīng)先
從抽濾瓶上拔掉橡膠管然后才關(guān)閉水泵。
圖減壓過濾的裝置
1—水泵;2—抽濾瓶;3—布氏漏斗;4—安全瓶
(三)高中習(xí)題中的體現(xiàn)
1.用布氏漏斗和吸濾瓶接抽水泵過濾沉淀后,正確的操作是
A.先關(guān)水龍頭,拔下抽濾瓶上的橡皮管,再取下布氏漏斗
B.先取下布氏漏斗,再關(guān)上水龍頭
C.先將沉淀和濾紙一起取出,再關(guān)上水龍頭
D.先拔下抽濾瓶上的橡皮管,關(guān)上水龍頭,再取下布氏漏斗
【答案】D
【解析】抽濾裝置由布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶、抽氣泵等儀器組成,工作的主要原理
是抽氣泵給吸濾瓶減壓,導(dǎo)致裝置內(nèi)部的壓強(qiáng)降低,使過濾的速度加快。用布氏漏斗和吸濾
瓶接抽水泵過濾沉淀后,先拔下抽濾瓶上的橡皮管,關(guān)上水龍頭,再取下布氏漏斗。答案選
D。
2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)課用KC1和NaNO3來制備KNO3的實(shí)驗(yàn)要用到減壓過濾,下圖是減壓過濾
的裝置,請(qǐng)回答下列問題:
自來水龍頭
(1)寫出圖中A、B兩種儀器的名稱,
A;B
(2)該裝置圖有幾處錯(cuò)誤,請(qǐng)指出B儀器處關(guān)鍵性的錯(cuò)誤______________________
【答案】(1)布氏漏斗吸濾瓶(2)布氏漏斗頸口沒有朝向吸濾瓶的支管口,
或布氏漏斗的頸口斜面沒有與吸濾瓶的支管口相對(duì)
【解析】(1)減壓過濾所用儀器為A為布氏漏斗、B為吸濾瓶、C為安全瓶、抽氣泵,
故答案為:布氏漏斗;
(2)根據(jù)減壓過濾裝置特點(diǎn):布氏漏斗頸的斜口要遠(yuǎn)離且面向吸濾瓶的抽氣嘴,所以
圖中錯(cuò)誤為:布氏漏斗頸口沒有朝向吸濾瓶的支管口,或布氏漏斗的頸口斜面沒有與吸濾瓶
的支管口相對(duì),故答案為:布氏漏斗頸口沒有朝向吸濾瓶的支管口,或布氏漏斗的頸口斜面
沒有與吸濾瓶的支管口相對(duì)。
3.實(shí)驗(yàn)室用氧化鋅作催化劑、以乙二醇和碳酸氫鈉為復(fù)合解聚劑常壓下快速、徹底解
聚聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,同時(shí)回收對(duì)苯二甲酸和乙二醇。反應(yīng)原理如下:
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:在題圖1所示裝置的四頸燒瓶內(nèi)依次加入洗凈的礦泉水瓶碎片、氧化鋅、碳酸
氫鈉和乙二醇,緩慢攪拌,油浴加熱至180℃,反應(yīng)0.5ho
機(jī)械攪拌機(jī)械攪拌
圖1圖2
步驟2:降下油浴,冷卻至160℃,將攪拌回流裝置改為圖2所示的攪拌蒸儲(chǔ)裝置,水
泵減壓,油浴加熱蒸儲(chǔ)。
步驟3:蒸播完畢,向四頸燒瓶內(nèi)加入沸水,攪拌。維持溫度在60℃左右,抽濾。
步驟4:將濾液轉(zhuǎn)移至燒杯中加熱煮沸后,趁熱邊攪拌邊加入鹽酸酸化至pH為1~2。
用砂芯漏斗抽濾,洗滌濾餅數(shù)次直至洗滌濾液pH=6,將濾餅攤開置于微波爐中微波干燥。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)步驟1中將礦泉水瓶剪成碎片的目的是__________________________________O
(2)步驟2中減壓蒸播的目的是_____________________________蒸儲(chǔ)出的物質(zhì)是
(3)抽濾結(jié)束后停止抽濾正確的操作方法是_________________?若濾液有色,可采取
的措施是______________。
(4)該實(shí)驗(yàn)中,不采用水浴加熱的原因是___________________________o
【答案】(1)增大接觸面積,加快解聚速率,且有利于攪拌(2)降低蒸儲(chǔ)溫度,
防止引起副反應(yīng)乙二醇(3)拔下抽氣泵與吸濾瓶間的橡皮管,再關(guān)閉抽氣泵加
入活性炭脫色(4)水浴溫度不能超過100℃
【解析】
(1)為了增大接觸面積,加快解聚速率,且有利于攪拌,步驟1中將礦泉水瓶剪成碎
片;
(2)降低蒸播溫度,防止引起副反應(yīng),步驟2采用減壓蒸儲(chǔ)的方法;蒸播出的物質(zhì)是
乙二醇;
(3)抽濾結(jié)束后停止抽濾時(shí)應(yīng)拔下抽氣泵與吸濾瓶間的橡皮管,再關(guān)閉抽氣;若濾液
有色,可加入活性炭脫色;
(4)該實(shí)驗(yàn)中,溫度超過100℃,而水浴溫度不能超過100℃,不采用水浴加熱。
4.對(duì)氨基苯磺酸是制取染料和一些藥物的重要中間體,可由苯胺磺化得到:
NH2、卜<
+H2SO4l70-ISOt'+H2O
6一,
實(shí)驗(yàn)室可利用如圖所示裝置合成對(duì)氨基苯磺酸。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在一個(gè)250mL三頸燒瓶中加入10mL苯胺及幾粒沸石M等三頸燒瓶放入冷水中冷卻,
小心地加入18mL濃硫酸。
②將三頸燒瓶置于油浴中緩慢加熱至170-180℃,維持此溫度2~2.5ho
③將反應(yīng)液冷卻至約50。。后,倒入盛有100mL冷水的燒杯中,玻璃棒不斷攪拌,促
使晶體析出,抽濾,用少量冷水洗滌,得到的晶體是對(duì)氨基苯磺酸粗產(chǎn)品。
④將粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶(若溶液顏色過深,可用活性炭脫色),抽濾,收集
產(chǎn)品,晾干(100mL水在20℃時(shí)可溶解對(duì)氨基苯磺酸L08g,在100。。時(shí)可溶解6.67g\
(1)裝置中冷凝管的作用是_____________________________O
(2)步驟②中采用油浴加熱,用油浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是
(3)步驟③用少量冷水洗滌晶體的好處是____________________________。
(4)步驟③和④均進(jìn)行抽濾,在抽濾后停止抽濾時(shí),應(yīng)注意先__________________,
然后____________________以防倒吸。
(5)步驟④中有時(shí)需要將“粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶,抽濾”的操作進(jìn)行多次,其
目的是_______________o每次抽濾后均應(yīng)將母液收集并適當(dāng)處理,其目的是
【答案】(1)冷凝回流(2)反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度(3)減少對(duì)
氨基苯磺酸的損失(4)拆下連接泵和吸濾瓶的橡皮管關(guān)閉水龍頭(5)提高
對(duì)氨基苯磺酸的純度提高對(duì)氨基苯磺酸的產(chǎn)率
【解析】
(1)因反應(yīng)溫度較高,為170~180℃,會(huì)使有機(jī)物揮發(fā),故裝置中冷凝管的作用是冷
凝回流,以提高產(chǎn)率;
(2)采用油浴加熱,可以使反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度;
(3)因產(chǎn)品的溶解度隨溫度升高而增大,用冷水洗滌可減少產(chǎn)品的溶解,從而減少損
失;
(4)抽濾后停止抽濾時(shí),為了防止發(fā)生倒吸,應(yīng)先拆下連接泵和吸濾瓶的橡皮管,再
關(guān)閉水龍頭;
(5)因?yàn)楫a(chǎn)品的溶解度隨溫度變化的影響較大,故可采用粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)
晶,抽濾的方法對(duì)其提純,此操作多次進(jìn)行的目的是提高對(duì)氨基苯磺酸的純度,在抽濾后
的母液中仍會(huì)殘留少量產(chǎn)品,應(yīng)將母液收集集中處理,以回收產(chǎn)品,提高產(chǎn)率。
COOH
5.乙酰水楊酸,俗稱阿司匹林()是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥。實(shí)驗(yàn)室合成
OOCCH;
流程如下:
濃瓶酸.85~90C.冷卻.畫彳百飽和NaHCO,
乙酸肝+水楊酸阿司匹林
搖勻加熱8min抽注洗滌型「
查閱資料:
阿司匹林:受熱易分解,溶于乙醇、難溶于水
水楊酸(鄰羥基苯甲酸):溶于乙醇、微溶于水
醋酸酊[(CH3co”0]:無色透明液體,溶于水形成乙酸
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)①合成阿司匹林時(shí),下列幾種加熱方式最合適的
②合成阿司匹林使用的錐形瓶必須干燥的原因是.
③如右圖所示裝置,通過抽濾可使粗產(chǎn)品與母液分離。下列說法不正確的是
A.抽濾能加快過濾速率,得到相對(duì)干燥的沉淀,但顆粒太小的沉淀不能用此裝置
B.當(dāng)溶液具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性時(shí),可用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗
C.抽濾時(shí),當(dāng)吸濾瓶內(nèi)液面快到支管口時(shí),先拔掉吸濾瓶上橡皮管,再從吸濾瓶支管
口倒出溶液
D.洗滌晶體時(shí),先關(guān)閉水龍頭,用洗滌劑緩慢淋洗,再打開水龍頭抽濾
(2)提純粗產(chǎn)物中加入飽和NaHCCh溶液至沒有CCh產(chǎn)生為止,再抽濾。加入飽和
NaHCCh溶液的目的是(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。
(3)另一種改進(jìn)的提純方法,稱為重結(jié)晶提純法。
舞髓吟鬻?碧麗麗
——J沸石回抽渡干'I
①最后步驟中洗滌劑最好選擇_______________O
A.15%的乙醇溶液B.NaOH溶液C.冷水D.濾液
②下列裝置在上述流程中肯定用不到的是_______________0
③重結(jié)晶時(shí)為了獲得較大顆粒的晶體產(chǎn)品,查閱資料得到如下信息:
/溶解度曲線
不穩(wěn)定區(qū)/
N稔■過蝴區(qū)
L不穩(wěn)定區(qū)出現(xiàn)大量微小晶核,產(chǎn)生較多顆粒的小晶體
2.亞穩(wěn)過飽和區(qū),加入晶種,晶體生長
3.穩(wěn)定區(qū)晶體不可能生長
由信息和已有的知識(shí)分析,從溫度較高濃溶液中獲得較大晶體顆粒的操作為
【答案】(1)①B②防止乙酸酊水解(或與水反應(yīng))③CD(2)
OCCHJ(3必
+CChf+HQ
②B③(在亞穩(wěn)過飽和區(qū))加入晶種,緩慢降溫
【解析】(1)①控制溫度在85℃~90℃,溫度低于100℃,應(yīng)采取水浴加熱,故選B;
②乙酸酊容易發(fā)生水解生成乙酸,故儀器應(yīng)干燥防止乙酸酢水解,故答案為防止乙酸酊
水解;
③A、抽濾能加快過濾速率,得到相對(duì)干燥的沉淀,顆粒太小的沉淀會(huì)穿過濾紙,不能
用此裝置,故A正確;B、當(dāng)溶液具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性時(shí)會(huì)腐蝕濾紙,可用玻璃砂漏斗代
替布氏漏斗,故B正確;C、當(dāng)吸濾瓶中液面快達(dá)到支管口位置時(shí),應(yīng)拔掉吸濾瓶上的橡皮
管,從吸濾瓶上口倒出溶液,故c錯(cuò)誤;D、洗滌晶體時(shí),先關(guān)小水龍頭,不是關(guān)閉水龍頭,
然后蒸微水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,故D錯(cuò)誤;故選CD;
(2)乙酰水楊酸能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,所以判斷該過程結(jié)束的現(xiàn)象是
沒有氣體(CO2)產(chǎn)生;使乙酰水楊酸轉(zhuǎn)化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉,乙酰水楊酸鈉易溶
于水,從而除去雜質(zhì),且便于分離,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
COOHCOONx
?。曲?…一CT。",C6t.HQ
(3)①阿司匹林:受熱易分解,溶于乙醇、難溶于水,最后步驟中洗滌劑最好冷水,
故選C;
②根據(jù)流程圖,冷凝回流需要C,趁熱過濾需要D,干燥時(shí)需要A,不需使用的裝置是
B,故選B;
③根據(jù)信息,重結(jié)晶時(shí)為了獲得較大顆粒的晶體產(chǎn)品才梟作為在亞穩(wěn)過飽和區(qū)加入晶種,
緩慢降溫,故答案為在亞穩(wěn)過飽和區(qū)加入晶種,緩慢降溫。
6.用方鉛礦(主要成分為PbS,含有雜質(zhì)FeS等)和軟鎰礦(主要成分為MnO2,還有少
量FezCh,AI2O3等雜質(zhì))制備PbSCU和MmCU的工藝流程如下:
鹽酸MnCONa2sO4溶液
方鉛礦一
軟鎰礦一4
飽和NaCl溶液濾渣1濾渣2濾液X------?Mn3O4
已知:PbCb難溶于冷水,易溶于熱水:PbC12(S)+2Cl(aq).-PbCl:(aq)AH>0
00
%
、0
樹9
忙0
8
假
那
70
場(chǎng)
s0
a6
n0
5
0
4
7.58.08.59.09.5
pH
(1)Mn元素在周期表中位于___________區(qū)。
(2)“浸取”過程中MnCh和PbS反應(yīng)生成淺黃色固體,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式:
(3)除雜。上述酸浸液中Mn2+的濃度為1.6molU,加MnCCh調(diào)節(jié)pH,使酸浸液
中Fe3+、AF+完全沉淀(離子濃度小于10-5moll」)與Md+分離,調(diào)節(jié)溶液pH范圍為
38
(不考慮體積的變化)。已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0xlO-,
3213
KSp[Al(OH)3]=1.0xlO-,KsP[Mn(OH)2]=1.6xlO-
(4)“趁熱抽濾”的目的是_____________________________?
(54U備Mn3(X將濾液X水浴加熱并保持50℃用氨水調(diào)節(jié)溶液pH并維持在8.5
左右,在不斷攪拌下邊通空氣邊加氨水,直至有大量沉淀生成,過濾洗滌,真空干燥得到產(chǎn)
品Mn3O4o如果pH控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致有堿式鎰鹽生成。
①寫出制備Mn3O4的化學(xué)方程式.
②pH在7.5-8.5間,pH值越低時(shí)MmCU產(chǎn)品純度越低的原因
【答案】(1)d
(2)PbS+MnO2+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O
(3)5<pH<7.5
(4)PbCl2降溫易結(jié)晶析出,趁熱抽濾有利于鉛的化合物與不溶性雜質(zhì)分離
(5)6MnCl2+02+12NH3H,02Mn3O4+12NH4C1+6H,OpH值越低,氯化鎰與氨
水形成堿式鎰鹽越多,并被四氧化三鎰包裹無法洗出
【解析】
方鉛礦主要成分為PbS,含有雜質(zhì)FeS,軟鎰礦主要成分為MnO2,還有少量Fe2O3,
AI2O3等,加入鹽酸、飽和氯化鈉溶液,鹽酸、氯化鈉、PbS、MnCh反應(yīng)生成S沉淀和PbClt,
3+
FeS被MnO?氧化為S和Fe;Fe2O3,AI2O3和鹽酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸鋁;過濾出沉淀
S,濾液中加MnCCh調(diào)節(jié)pH,使酸浸液中Fe3+、AF+完全生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,
為防止PbCL降溫易結(jié)晶析出,趁熱抽濾除去氫氧化鐵、氫氧化鋁,冷卻過濾出PbCb固體,
PbC12固體和硫酸鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為PbS04固體;濾液X中含有氯化鎰,將氯化鎰溶液水浴
加熱并保持50℃,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH并維持在8.5左右,在不斷攪拌下邊通空氣邊加氨
水,直至有大量沉淀生成,過濾洗滌,真空干燥得到產(chǎn)品Mn304o
(1)Mn是25號(hào)元素,在周期表中位于d區(qū);
(2)“浸取”過程中,在酸性條件下MnO?和PbS發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淺黃色固體S
和氯化鉛、氯化鎰,有關(guān)的化學(xué)方程式為PbS+MnC)2+4HC仁MnCl”PbCl”S+2H2。。
(3)根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=LOxlO-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0xl()-32,使Fe3+完全沉淀的最小pH
為3,使AF+完全沉淀的最小pH為5;Md+的濃度為1.6molL1,Md+開始沉淀的氫氧根
離子的濃度為J1SX10」3=IO65,pH為7.5,為使Fe3+、AF+完全沉淀而Md+不沉淀,調(diào)
V1.6
節(jié)溶液pH范圍為5<pH<7.5;
(4)PbCl2降溫易結(jié)晶析出,趁熱抽濾有利于鉛的化合物與不溶性雜質(zhì)分離;
(5)①氯化鎰、氨水、氧氣反應(yīng)生成Mn3O4s氯化鍍、水,反應(yīng)方程式為
6MnCLZ+OZ,+12NHJ,HZ,O2Mn,3O4.+12NH,4C1+6HZ.OO
②pH值越低,氯化鎰與氨水形成堿式鎰鹽越多,并被四氧化三鎰包裹無法洗出,所以
pH值越低時(shí)Mn3O4產(chǎn)品純度越低。
7.鐵酸鋅(ZnFe2O4)是對(duì)可見光敏感的半導(dǎo)體催化劑,其實(shí)驗(yàn)室制備原理為:
2+2+75c
Zn+2Fe+3C2O:+6H2O°>ZnFe2(C2O4)3-6H2O;
ZnFe2(C2O4)3-6H2O.......
某興趣小組按下列流程制備ZnFe2O4o
請(qǐng)回答:
(1)下列說法正確的是.
A.步驟①,將2種藥品加入反應(yīng)器中加水充分溶解混合,并用75℃水浴預(yù)熱
B.步驟②,將稍過量草酸鍍晶體快速加入并不斷攪拌
c.步驟③,母液中的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4和H2s04
D.應(yīng)嚴(yán)格控制硫酸鋅與摩爾鹽的物質(zhì)的量之比為1:2以提高產(chǎn)品純度
(2)實(shí)現(xiàn)步驟④必須用到的兩種儀器B?
a.燒杯b.土甘堪c.蒸發(fā)皿d.馬弗爐e.表面皿
完成灼燒得到產(chǎn)品的化學(xué)方程式是_____________________________O
(3)下列操作或描述不正確的是______________________________.
A.為了防止酸性溶液腐蝕濾紙,抽濾時(shí)需用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗
B.抽濾將完畢時(shí)用平底的玻璃塞將沉淀向下擠壓,可加快得到干燥產(chǎn)品
C.讓生成的沉淀與母液一起放置一段時(shí)間可以獲得顆粒相對(duì)均一且較純的晶體
D.ZnFe2(C2O4)3-6H2O已洗滌干凈的依據(jù)是取最后一次洗滌濾液呈無色
(4)某化學(xué)課外小組擬用廢舊干電池鋅皮(含雜質(zhì)鐵),結(jié)合下圖信息利用實(shí)驗(yàn)可提供
的試劑制取純凈的ZnSO4-7H2Oo
pH
從以下選擇合適步驟并填空;d—----i---e;
a.加入新制氯水;
b.鋅皮完全溶于稍過量的3moLL」稀硫酸;
c.加入30%H2O2;
d.鋅皮用熱堿洗滌干凈;
e.過濾、洗滌、干燥;
f,過濾得ZnS04溶液;
g,加入純ZnO粉末;
h.蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶;
i.加熱到60℃左右,并不斷攪拌;
其中步驟i中加熱的主要目的是:。
(5)測(cè)定ZnFezCU產(chǎn)品的純度:稱取0.2500g樣品,加入稀鹽酸并加熱溶解,冷卻后
以路黑T為指示劑,用0.0500moLL」乙二胺四醋酸鈉溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)溶液由紫紅色轉(zhuǎn)變
為純藍(lán)色,消耗乙二胺四醋酸鈉溶液
1
25.00mLo(每1mL0.0500mol-L乙二胺四醋酸鈉溶液相當(dāng)于9.64mg的ZnFe2O4),則該產(chǎn)
品的純度___________O
【答案】(1)AD
高溫
=
(2)bdZnFe2(C2O4)3-6H2O^ZnFe2O4+2CO2t+4COt+6H2O
(3)D
(4)d-bTC-g-i-f-h-e促進(jìn)Fe3+水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,同時(shí)使過量
H2O2分解除去
(5)96.40%
【解析】
將(NH4)2Fe(SO4)2-6H2OsZnSCUdH?。按2:1的物質(zhì)的量的比溶解在一定量的蒸儲(chǔ)水
中,并將混合溶液水浴加熱至75℃,然后加入75℃(NH4)2C2O#2H2。溶液,發(fā)生反應(yīng):
2+2+
Zn+2Fe+3C2O;-+6H2O-2^ZnFe2(C2O4)3-6H2Oi,產(chǎn)生的鹽經(jīng)抽濾、洗滌、干燥后得
到純凈ZnFe2(C2O4)3-6H2。,然后在無氧條件下灼燒分解產(chǎn)生ZnFezCU。
(1)A.反應(yīng)溫度是75℃,在反應(yīng)中n(Zn2+):〃*)=1:2,因此步驟①,將
(NH4)2Fe(SO4)2-6H2OsZnSO4-6H2O這兩種藥品按2:1的物質(zhì)的量的比加入反應(yīng)器中加水充
分溶解混合,并用75℃水浴預(yù)熱,A正確;
B.為防止生成草酸鋅、草酸亞鐵等副產(chǎn)物,在步驟②要將稍過量草酸鍍晶體慢慢加入
并不斷攪拌,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)流程,結(jié)合元素守恒可知:ZnFe2(C2O4)3-6H2O從溶液中析出,濾液中含有NH;、
SOj,因此母液中的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)反應(yīng)Zn2++2Fe2++3C2O;+6H2O」^ZnFe2(C2O4)3-6H2Ol可知在反應(yīng)中
n(Zn2+):力(Fe2+)=1:2,因此應(yīng)嚴(yán)格控制硫酸鋅與摩爾鹽的物質(zhì)的量之比為1:2,以提高產(chǎn)
品純度,D正確;故合理選項(xiàng)是AD;
(2)實(shí)驗(yàn)步驟④是在無氧條件下灼燒ZnFe2(C2O4)3-6H2O制取ZnFe2O4,應(yīng)該將藥品放
置珀埸中在馬弗爐中進(jìn)行加熱故合理選項(xiàng)是bd灼燒ZnFe2(C2O4)3-6H2O分解產(chǎn)生ZnFe2O4
高溫
的化學(xué)反應(yīng)方程式為:ZnFe2(C2O4)3-6H2O^ZnFe2O4+2CO2T+4COT+6H2O;
(3)A.過濾的溶液有強(qiáng)氧化性、強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性時(shí),應(yīng)選玻璃纖維代替濾紙,同時(shí)
使用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,A正確;
B.抽濾將完畢時(shí)用平底的玻璃塞將沉淀向下擠壓,可加快固體干燥,:B正確;
C.自然冷卻,可使晶粒生長,則在形成晶體的過程中,應(yīng)讓生成的沉淀與母液一起放
置一段時(shí)間,可以獲得顆粒相對(duì)均一且較純的晶體,C正確;
D.從含有SO:的溶液中過濾分離出來的ZnFe2(C2CU)3-6H2O晶體若已經(jīng)洗滌干凈,則
最后的洗滌液中無SOj,所以ZnFe2(C2O4)3-6H2。已洗滌干凈的依據(jù)是:取最后一次洗滌濾
液,向其中滴入1-2滴鹽酸酸化的BaCb溶液,若不出現(xiàn)白色沉淀,表示已洗凈,而不是根
據(jù)溶液呈無色判斷,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是D;
(4)某化學(xué)課外小組擬用廢舊干電池鋅皮(含雜質(zhì)鐵)制取純凈的ZnSO4-7H2O,首先鋅
皮用熱堿洗滌干凈去除油污,然后用稍過量的3mol-L-'稀硫酸完全溶解鋅皮,發(fā)生反應(yīng):
+2+
Zn+2H+=Zn2++H2f、Fe+2H=Fe+H2t,所得溶液中含有雜質(zhì)Fe?+必須除去,根據(jù)圖象所給
信息ZM+、Fe?+難分離,要將Fe?+氧化為Fe3+再進(jìn)行分離,除去試劑不能引入雜質(zhì)離子,則
3+
要加入30%H2C>2氧化Fe2+為Fe,再加入純ZnO粉末,調(diào)整溶液pH,使Fe3+變?yōu)镕e(OH)3
沉淀,然后加熱到60℃左右,并不斷攪拌,以促進(jìn)Fe3+水解及H2O2的分解,再過濾除去
Fe(OH)3沉淀得ZnSO4溶液,然后將ZnSO4溶液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,會(huì)析出ZnSO4-7H2O,
最后過濾、洗滌、干燥得到純凈ZnSO#7H2O,故操作步驟為d-b-c-gTiTf—h-e;
其中步驟i中加熱的主要目的是促進(jìn)Fe3+水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,同時(shí)使過量H2O2
分解除去;
(5)滴定過程中消耗0.0500mol/L乙二胺四醋酸鈉溶液25.00mL,即相當(dāng)于ZnFe2O4
的質(zhì)量7〃(ZnFe2O4)=9.64mg/mLx25.00mL=241mg=0.241g,所以該樣品的純度為
0241e
———-x100%=96.40%
0.2500g
8.市場(chǎng)上銷售的洗衣機(jī)泡騰清潔塊具有去污能力強(qiáng)、抗菌等功效,其有效成分為過氧
碳酸鈉(Na2c。3-3凡。2);過氧碳酸鈉俗稱固體雙氧水,是一種無機(jī)鹽,呈白色顆粒狀,過
氧碳酸鈉固體在50℃時(shí)開始分解,將過氧碳酸鈉加入水中會(huì)生成雙氧水。已知:
2Na2co3(叫)+3H2O2(aq)2Na2CO3-3H2O2(s)AH<0。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用凡0?與
碳酸鈉溶液反應(yīng)制備少量過氧碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I.如圖所示連接裝置(夾持裝置略去);
H.在反應(yīng)器中先加入100mL30%凡02溶液和一定量的穩(wěn)定劑(MgCl2和NaAiC^),充
分溶解,然后緩緩加入50mL飽和碳酸鈉溶液,不斷攪拌,控制反應(yīng)溫度在5℃以下,靜置
土曰
汩4日日。
III-30min后進(jìn)行抽濾(即減壓過速),洗滌2
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