鐵酸鋅(ZnFe2O4)是對可見光敏感的半導(dǎo)體催化劑,其實驗室制備原理為:
Zn2++2Fe2++3C2O42+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
(1)上述制備原理中屬于氧化還原反應(yīng)的是    (選填:“a”或“b”)。
(2)制備ZnFe2(C2O4)3·6H2O時,可選用的藥品有:
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①稱量藥品時,必須嚴格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=       。
②選用的加料方式是      (填字母)。
a.按一定計量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同時加入反應(yīng)器并加水攪拌,然后升溫至75℃。
b.按一定計量比,Ⅰ、Ⅲ同時加入反應(yīng)器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,然后升溫到75℃。
c.按一定計量比,將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同時加熱到75℃,然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中,并持續(xù)攪拌。
(3)從溶液中分離出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需過濾、洗滌。已洗滌干凈的依據(jù)是    _________________。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O熱分解需用酒精噴燈,還用到的硅酸鹽質(zhì)儀器有:               
(5)某化學(xué)課外小組擬用廢舊干電池鋅皮(含雜質(zhì)鐵),結(jié)合下圖信息利用實驗可提供的試劑制取純凈的ZnSO4溶液。實驗中可選用的試劑如下:

a.30%H2O2;
b.新制氯水;
c.1.0 mol·L1NaOH溶液;
d.3 mol·L-1稀硫酸;
e.純ZnO粉末;
f.純鋅粉。
實驗步驟依次為:①將鋅片完全溶于稍過量的3 mol·L-1稀硫酸,加入      (選填字母,下同);②加入     ;③加熱到60℃左右并不斷攪拌;④過濾得ZnSO4溶液。其中步驟③加熱的主要目的有                     。
(1)b(2)①2∶1 ②c
(3)取最后一次洗滌濾液,滴入1~2滴鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不出現(xiàn)白色沉淀,表示沉淀已洗滌干凈。
(4)坩堝 泥三角 玻璃棒
(5)a(或ad)   e  促進Fe3+水解轉(zhuǎn)化為沉淀并使過量的H2O2分解除去

試題分析:(1)判斷反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是:分析有無元素化合價變化。反應(yīng)(a)中無元素化合價變化,不屬于氧化還原反應(yīng);反應(yīng)(b)中鐵元素的化合價由+2價變?yōu)?3價,碳元素的化合價由-3價部分變?yōu)?2價,部分變?yōu)?4價,屬于氧化還原反應(yīng);選(b)。
(2)①由化學(xué)式ZnFe2(C2O4)3·6H2O知,Zn2+和Fe2+個數(shù)比為1:2,所以稱量藥品時,必須嚴格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=2∶1;②由反應(yīng)(a)知,反應(yīng)溫度75℃,為避免草酸鋅、草酸亞鐵等副產(chǎn)物的生成,先應(yīng)將反應(yīng)物溫度都加熱到75℃,然后再混合,選用的加料方式是:c.按一定計量比,將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同時加熱到75℃,然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中,并持續(xù)攪拌。
(3)根據(jù)題意知,從溶液中分離出ZnFe2(C2O4)3·6H2O中含有NH4+、SO42-等雜質(zhì)離子,所以判斷晶體已洗滌干凈的依據(jù)可為:取最后一次洗滌濾液,滴入1~2滴鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不出現(xiàn)白色沉淀,表示已洗滌完全。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O熱分解實驗基本操作為固體的灼燒,用到的儀器有酒精噴燈(或酒精燈)、三腳架、泥三角、坩堝、玻璃棒、坩堝鉗等,結(jié)合題給要求還用到的硅酸鹽質(zhì)儀器有泥三角、坩堝、玻璃棒。
(5)據(jù)題意用廢舊干電池鋅皮(含雜質(zhì)鐵)制取純凈的ZnSO4溶液實驗流程為用硫酸酸溶、除雜。由實驗步驟①將鋅片完全溶于稍過量的3 mol·L-1稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)為Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑、Fe + 2H+=Fe2+ + H2↑,所得溶液中含有雜質(zhì)離子Fe2+,必須將其除去,結(jié)合圖像所給信息Zn2+和Fe2+難以分離,必須先將Fe2+氧化為Fe3+再進行分離,為不引進新的雜質(zhì),選用30%H2O2作氧化劑;分離Zn2+和Fe3+的方法結(jié)合圖像可用鹽類水解原理通過調(diào)節(jié)pH的方法進行除雜,為防止引進雜質(zhì)可用純ZnO粉末來調(diào)節(jié)pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去;因鹽類水解吸熱,H2O2受熱易分解,所以步驟③加熱的主要目的有促進Fe3+水解轉(zhuǎn)化為沉淀并使過量的H2O2分解除去。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

向某溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀硝酸,產(chǎn)生的白色沉淀不消失,下列敘述正確的是( 。
A.溶液中一定含有SO42
B.溶液中一定含有Ag+
C.溶液中一定含有SO32
D.溶液中可能含有SO42、SO32、Ag+中的某一種、兩種或三種

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

某白色粉末由碳酸鈉、硝酸鎂、硫酸銅、氯化鉀、氯化銨中的一種或幾種組成。為了檢驗它們所含的物質(zhì),做了以下實驗。①取部分粉末,加水溶解,得無色溶液。將所得溶液分成兩份,分別進行實驗;②在第一份溶液中滴加足量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,繼續(xù)往反應(yīng)后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成;③在第二份溶液中滴加氫氧化鈉溶液并加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍。由此可判斷固體混合物中肯定含                  (寫化學(xué)式,下同),肯定沒有                  ,可能含有                 。對可能有的物質(zhì),可采用          來檢驗,如果含有該物質(zhì),其現(xiàn)象是                        。步驟③中有關(guān)的化學(xué)方程式為:                                      。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

某實驗小組只領(lǐng)取下列儀器和用品:鐵架臺、鐵圈、鐵夾、三角架、石棉網(wǎng)、燒杯、漏斗、分液漏斗、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴、濾紙。只用上述儀器和用品,不能進行的實驗操作是(    )
A.蒸發(fā) B.萃取 C.過濾D.蒸餾

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)實驗操作不正確的是(     )
A.蒸發(fā)時用玻璃棒不斷攪拌溶液,待出現(xiàn)較多固體時停止加熱
B.將碘水中的碘萃取出來的實驗中,萃取劑要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.蒸餾操作時,應(yīng)使溫度計水銀球插入液態(tài)混合物中
D.分液時,打開旋塞,使下層液體流出后,關(guān)閉旋塞,上層液體從上口倒出

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

除去下列括號內(nèi)雜質(zhì)的試劑和方法正確的是
A.Fe3+ (Al3+),加過量的氨水,過濾
B.KCl溶液(BaCl2),加入足量K2SO4溶液,過濾
C.CO2 (SO2),飽和碳酸鈉溶液,濃硫酸,洗氣
D.N2 [NO2(主要)、NO],NaOH溶液,濃硫酸,洗氣

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

海洋中資源豐富,如下圖所示,下列有關(guān)說法正確的是
A.工段③④⑤是溴元素的富集過程,③④⑤中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
B.工段②中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2
C.氯堿工業(yè)通過電解NaCl溶液,主要生產(chǎn)Cl2、H2和純堿
D.工段①中除去粗鹽中的SO42、Ca2、Mg2、Fe3等雜質(zhì),操作順序為:加入足量BaCl2溶液→加入足量NaOH溶液→加入足量Na2CO3溶液→加入足量鹽酸→過濾

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗裝置一般不用于分離物質(zhì)的是 (     )

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

六個未貼標簽的試劑瓶中分別裝有以下稀溶液①FeSO4、②H2SO4、③BaCl2、④H2O2、⑤Al(NO3)3、⑥NaOH。
(1)某同學(xué)想不用其它試劑,僅通過用試管取少量上述溶液進行兩兩混合實驗而給試劑瓶貼上正確的標簽,她能成功嗎?                (填“能”或“不能”)。
(2)實驗中發(fā)現(xiàn),有一組在混合時,隨著試劑滴加的順序不同而出現(xiàn)明顯不同的現(xiàn)象,該組是       ,有一組在混合時.隨著試劑滴加后的時間不同而出現(xiàn)明顯不同的現(xiàn)象,該組是為        ,該組涉及氧化還原應(yīng)的化學(xué)方程式                                       。
(3)鑒別后,該同學(xué)又用FeSO4做了三個體現(xiàn)Fe2+還原性的實驗,每次加入上述兩種已鑒別的物質(zhì)的溶液與其混合。試寫出其中兩個反應(yīng)的離子方程式       
(4)以下各種溶液不用任何外加試劑,就能實現(xiàn)鑒別的是                   
①Al(NO3)3   FeCl3   NaOH   FeSO4   NaHCO3
②Na2CO3  BaCl2  AgNO3   Na2SO4   NH3·H2O
③KOH   NaCl  NaHCO MgSO KNO3
④CuSO4  KHSO4    NaHCO3  KOH
⑤NaAlO2  Na2SiO3  Na2CO NaHSO4  NaCl
⑥NH4Cl  Na2SO4  (NH4)2SO4  Ba(OH)2    AlCl3

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