1．氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療．純化工業(yè)級(jí)氧化鋅（含有Fe（+2價(jià)）、Mn（+2價(jià)）、Ni（+2價(jià)）等雜質(zhì)）的流程如圖所示：

提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni（+2價(jià)）不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2．
回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)．
（2）反應(yīng)③過(guò)濾得到的濾渣成分為鋅、鎳．
（3）反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是取最后一次少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈．
（4）反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3•xZn（OH）2．取干燥后的濾餅10.55g，鍛燒后可得到產(chǎn)品8.1g，則x等于3．

分析 純化工業(yè)級(jí)氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)導(dǎo)致溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+，向浸出液中加入適量高錳酸鉀溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，Ni（Ⅱ）不能被氧化，F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化而被除去，同時(shí)溶液中有MnO2生成，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入Zn過(guò)濾，Zn和Ni2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ni，溶液中存在Zn2+，向?yàn)V液中加入碳酸鈉溶液，生成碳酸鋅沉淀，煅燒碳酸鋅沉淀生成ZnO，
（1）根據(jù)題意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+，根據(jù)MnO4-+具有氧化性，能將Fe2+和Mn2+氧化，根據(jù)電子得失進(jìn)行配平；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)．
（2）反應(yīng)③為鋅與鎳離子的發(fā)生反應(yīng)得到鋅離子和鎳；得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有金屬鎳．
（3）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是最后一次洗滌液，檢驗(yàn)表面是否含有硫酸根離子；
（4）根據(jù)關(guān)系式ZnCO3•xZn（OH）2～（x+1）ZnO來(lái)計(jì)算．

解答 解：純化工業(yè)級(jí)氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)導(dǎo)致溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+，向浸出液中加入適量高錳酸鉀溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，Ni（Ⅱ）不能被氧化，F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化而被除去，同時(shí)溶液中有MnO2生成，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入Zn過(guò)濾，Zn和Ni2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ni，溶液中存在Zn2+，向?yàn)V液中加入碳酸鈉溶液，生成碳酸鋅沉淀，煅燒碳酸鋅沉淀生成ZnO，
（1）根據(jù)題意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+，發(fā)生的離子方程式為MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)；
故答案為：Fe2+和Mn2+；MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)；
（2）得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有金屬鎳，故答案為：鋅、鎳；
（3）由于溶液中硫酸根離子屬于雜質(zhì)離子，因此可以檢驗(yàn)測(cè)定洗滌液中是否存在硫酸根離子，操作為：取最后一次少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈，
故答案為：取最后一次少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈；
（4）根據(jù)關(guān)系式ZnCO3•xZn（OH）2 ～（x+1）ZnO
                125+99x          81（x+1）
                10.55g            8.1g
解得：x=3，
故答案為：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的分離和提純，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、解答問(wèn)題能力，明確流程圖中各個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)及溶液中存在的微粒，知道常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．下列晶體熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是（　　）
A．金剛石B．氟化鎂C．冰D．金屬鉀

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

8．呋喃酚是生產(chǎn)農(nóng)藥克百威的重要中間體，其合成路線如下：

已知有機(jī)物A的分子式為C6H6O2，與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色
（1）B→C的反應(yīng)類(lèi)型是取代反應(yīng)，E的分子式是C10H12O2，1molD最多可以消耗3molNaOH．
（2）已知X的分子式為C4H2Cl，寫(xiě)出A→B的化學(xué)方程式．
（3）Y是X的同分異構(gòu)體，分子中無(wú)支鏈且不含甲基，則Y的名稱(chēng)（系統(tǒng)命名法）是4-氯-1-丁烯．
（4）下列有關(guān)化合物C、D的說(shuō)法不正確的是①③（填序號(hào)）．
①C和D含有的官能團(tuán)完全相同
②C和D互為同分異構(gòu)體
③等物質(zhì)的量的C和D分別于足量溴水反應(yīng)消耗Br2的物質(zhì)的量相同
（5）B的同分異構(gòu)體很多，符合下列條件的有15種（不考慮立體異構(gòu)），寫(xiě)出其中核磁共振氫譜峰面積比為1：1：2：2：6的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．
①苯環(huán)上有兩個(gè)取代基   ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)   ③能發(fā)生水解反應(yīng)
（6）已知CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl，表示出由（CH3）3CH合成X的路線圖．
（合成路線常用的表示方法為：A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$B…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$目標(biāo)產(chǎn)物）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

5．某寶石甲是有廣泛用途的新材料，耐高溫、耐磨損．經(jīng)元素分析儀和原子吸收光譜測(cè)定含Al、Mg、O三種元素．取24.4g該寶石甲滴加7.0mol•L-1鹽酸，當(dāng)加入鹽酸至200mL時(shí)恰好反應(yīng)完全，在向溶液中加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，過(guò)濾、洗滌，將沉淀進(jìn)行充分灼燒，最后得固體4.0g．請(qǐng)推測(cè)并回答：
（1）寶石甲的化學(xué)式MgO．2Al2O3．
（2）寶石甲溶于鹽酸的離子方程式MgO．2Al2O3+H+=14Mg2++4Al3++7H2O．
（3）金屬鎂與氧化鋁在隔絕空氣，高溫下也能反應(yīng)生成寶石甲，其化學(xué)方程式為3Mg+7Al2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3MgO．2Al2O3+2Al．
（4）灼熱的鋁粉能在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，寫(xiě)出化學(xué)方程式4Al+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al2O3+3C．
（5）寶石甲能脫除鋼水中的FeO，反應(yīng)后生成氧化鎂和另一種物質(zhì)乙，均可浮在鐵水的表面而除去．物質(zhì)乙的化學(xué)式為FeO．2Al2O3．某同學(xué)為了證明鋼水中的FeO是否被脫除干凈，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以驗(yàn)證：取少許磨成粉末的樣品，取少許磨成粉末的樣品，溶于足量的CuSO4溶液中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，取濾渣少許滴加足量的稀硫酸溶解，充分反應(yīng)后滴加高錳酸鉀酸性溶液，如果高錳酸鉀溶液褪色，則證明鋼水中的FeO沒(méi)有被脫除干凈，如果高錳酸鉀溶液不褪色，則證明鋼水中的FeO已被脫除干凈．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

12．25℃時(shí)，往水中不斷加入NaHC2O4固體，部分微粒濃度隨c（HC2O4）的變化趨勢(shì)如下圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．當(dāng)c（HC2O4ˉ）=0.1mol•Lˉ1時(shí)，c（H+）＞c（C2O42-）-c（H2C2O4）
B．當(dāng)c（HC2O4ˉ）＞amol•Lˉ1時(shí)，c（H+）＜c（H2C2O4），HC2O4ˉ的水解程度大于電離程度
C．HC2O4ˉ?C2O42-+H+，Ka（HC2O4ˉ）=a
D．將0.08mol•Lˉ1H2C2O4溶液與等濃度NaOH溶液等體積混合后（忽略體積變化），c（Na+）＞c（HC2O4ˉ）＞c（C2O42-）＞c（H2C2O4）＞c（H+）＞c（OHˉ）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．CO、H2、CH3OH均是清潔能源，一定條件下存在如下轉(zhuǎn)化：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H
（1）上述物質(zhì)的有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能（單位：kJ•mol-1）數(shù)據(jù)如下
C≡0：1076，H-H：436，C-H：408，C-O：351，O-H：463；
①上述生成CH3OH的反應(yīng)的△H=-90kJ/mol．
②若2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ•mol-1，一定條件下，CH3OH（g）可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為CH30CH3（g）與H2O（g），試寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-24.7kJ/mol．
（2）分別向a、b、c三個(gè)容積相同的恒容密封容器中沖入10molCO與20molH2，在適當(dāng)條件下發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，反應(yīng)過(guò)程中H2的濃度（mol•L-1）隨時(shí)間（min）的變化如圖中a、b、c曲線所示．

①b容器中的反應(yīng)在3min時(shí)達(dá)到平衡，則b容器中v（CO）=$\frac{1}{6}$mol/（L．min）．
②容器a、b中的反應(yīng)條件的差異是b中使用催化劑，若a、c容器中的反應(yīng)溫度不同，則溫度較低的容器是b（選填a或c）．
③a容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)=1，三個(gè)容器中平衡常數(shù)相對(duì)大小關(guān)系為c＞a=b．
為了尋找合成甲醇的適宜溫度和壓強(qiáng)，某科研小組設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示．
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T（℃） n（CO）/n（H2） p（MPa） 
 ①160  $\frac{2}{3}$1 
 ② x $\frac{2}{3}$ 5
 ③ 260y  5
則x=160，y=$\frac{2}{3}$．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．有如下化學(xué)反應(yīng)：2A（g）+B（g）?2C（g），△H＜0．
（1）若將4molA和2molB在2L的容器中混合，經(jīng)2s后測(cè)得C的濃度為0.6mol•L-1，用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為0.3mol/（L．s）；2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol•L-1；
（2）若把a(bǔ)molA和bmolB充入一2L的密閉容器中，達(dá)到平衡時(shí)它們的物質(zhì)的量滿(mǎn)足：n（A）+n（B）=n（C），則A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2（a+b）}{5a}$×100%，此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)值K=$\frac{40（a+b）^{2}}{（3a-2b）^{2}×（4b-a）}$（用含a、b的代數(shù)式表示）；
（3）若如圖所示，將4molA和2molB混合置于體積可變的等壓容器中，一定溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)x時(shí)，測(cè)得氣體總物質(zhì)的量為4.2mol．若A、B、C的起始物質(zhì)的量分別用a、b、c表示，回答下列問(wèn)題：
①在達(dá)到平衡狀態(tài)x時(shí)的容器中，通入少量B氣體，體系中A氣體的體積分?jǐn)?shù)減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”），若要使A的體積分?jǐn)?shù)再達(dá)到與平衡狀態(tài)x相同，可采取的措施有通入適量A或給體系升溫．
②若起始時(shí)a=1.2mol，b=0.6mol，且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài)x相同，則起始時(shí)，c的取值范圍為c≥0
③若要使反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡狀態(tài)x相同，則起始時(shí)c的取值范圍為3.6＜c≤4．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

10．實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低（如生成NO、N2O、N2、NH4+等）．現(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出．在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4mol•L-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積（mL）與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（mol）關(guān)系如圖所示．則

（1）在DE段，沉淀的物質(zhì)的量沒(méi)有變化，則此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NH4++OH-=NH3•H2O．
（2）B與A的差值為：0.008mol．
（3）B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為：0.032mol，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液體積為7mL．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列說(shuō)法中用離子方程式表達(dá)正確的是（　�。�
A．用惰性電極電解氯化鈉溶液：2Cl-+2H+═H2↑+Cl2↑
B．向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al（OH）3↓+CO32-
C．Ca（HCO3）2溶液與少量NaOH溶液反應(yīng)：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O
D．Fe（NO3）2 溶液中滴加少量稀鹽酸：Fe2++NO3-+4H+═Fe3++NO↑+2H2O

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