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填空题 适中0.65 引用2 组卷372
纳米微晶碱式碳酸锌是一种新型的碱式碳酸锌,在医药行业可用作皮肤保护剂。工业级硫酸锌(主要成分为ZnSO4·7H2O,含少量Fe2+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+)制备纳米微晶碱式碳酸锌[Zn4CO3(OH)6]。回答下列各步转化涉及的问题:
(1)氧化除杂:向ZnSO4溶液中加H2O2除去溶液中Fe2+。Fe2+的电子排布式为___________
(2)还原除杂:除Cu2+、Cd2+后,再加入Zn粉和少量Sb2S3,形成锑锌微电池,提高除Co2+、Ni2+的反应速率。则该条件下Zn2+、Ni2+、Sb3+的氧化性强弱顺序:___________(用离子符号表示)。
(3)沉锌:加入NH4HCO3溶液、MgSO4·7H2O(只用于控制晶粒大小),过滤、洗涤得纳米微晶。
①生成纳米微晶碱式碳酸锌的离子方程式为___________
②实验测得在一段时间内加入等量NH4HCO3所得纳米微晶质量随反应温度的变化如图所示,分析曲线下降可能的原因:___________

(4)用乙二胺四乙酸(俗称EDTA,H2Y2-表示乙二胺四乙酸根离子)滴定法测样品中锌的含量,反应原理为Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+。取1.840g纳米微晶碱式碳酸锌样品,溶于pH为5~6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中配成100mL溶液,滴入少量的铬黑T作指示剂,取25.00mL置于锥形瓶中,向锥形瓶中加入过量的10.00mL2.000mol·L-1EDTA,振荡。用1.000mol·L-1锌标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗锌标准溶液16.00mL。则样品中Zn元素的含量为___________(写出计算过程)。
21-22高三上·江苏·阶段练习
知识点:氧化性、还原性强弱的比较酸碱中和滴定原理的应用沉淀的溶解与生成电子排布式 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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纳米微晶碱式碳酸锌是一种新型的碱式碳酸锌,在医药行业可用作皮肤保护剂,在化妆品生产中用作基础原料。用工业级硫酸锌(主要成分ZnSO4·7H2O,含少量Fe2+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+)制备纳米微晶碱式碳酸锌[ Zn4CO3(OH)6]的一种流程如下:

回答下列问题:
(1)配制硫酸锌溶液:①烧杯中加入100g工业级硫酸锌;②加入116mL的蒸馏水,用玻璃棒搅拌,直至完全溶解,得160mL溶液。配制时还需用到的玻璃仪器是___________,所得ZnSO4溶液的物质的量浓度约为___________。(已知ZnSO·7H2O的摩尔质量为287g·mol-1)
(2)“氧化除杂”是除去溶液中Fe2+
①滤渣I的主要成分是___________(填化学式)。
②控制其它条件不变,溶液的pH对H2O2除铁效果的影响如图,除铁时应控制溶液pH为___________(填整数值)。(已知:ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17,溶液体积变化忽略不计)

(3)“还原除杂”。除Cu2+、Cd2+后,再加入Zn粉和少量Sb2S3,形成锑锌微电池,提高除Co2+、Ni2+的反应速率。则Zn2+、Co2+、Sb3+的氧化性强弱顺序:___________>___________>___________(填离子符号)。_______________
(4)“沉锌时,①生成纳米微晶碱式碳酸锌的离子方程式为______________________
②加入MgSO4·7H2O的目的主要是降低所得粉体的晶粒度,但也要保证主元素的质量分数在56%以上。下表是不同Mg:Zn(质量比)对产品品粒度及Zn质量分数的影响:

Mg:Zn

(质量比)

ZnSO4·7H2O

质量(g)

MgSO4·7H2O

质量(g)

晶粒度

(nm)

Zn质量分数

(%)

Mg质量分数

(%)

0:22

100

0

40

58.02

0

0.98:22

100

10

10.3

56.50

1.11

1.02:22

100

10.5

9.5

56.27

1.24

1.07:22

100

11

9.0

56.04

1.36

1.12:22

100

11.5

7

55.97

1.42


Mg︰Zn(质量比)不宜超过______________________
(5)用EDTA滴定法测样品中锌的含量,反应式为Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+。取a g纳米微晶碱式碳酸锌样品,在pH为5~6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,以二甲酚橙作指示剂,用 b mol· L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定,消耗EDTA溶液c mL则样品中锌的质量分数是___________
工业上可由菱锌矿(主要成分为,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示:

已知:①“酸浸”后的溶液,所含金属离子主要有
②弱酸性溶液中氧化时,产物中含Mn元素物质只有
(1)“氧化除杂”时,的离子方程式为___________
(2)“沉锌”生成碱式碳酸锌[]沉淀,写出生成该沉淀的化学方程式:___________
(3)“高温灼烧”后获得ZnO。已知ZnO的一种晶体晶胞是立方晶胞(如图),请在下图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图___________

(4)测定氧化锌样品纯度(杂质不参与反应):称取1.000g样品,酸溶后,配制成250mL溶液。用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶,调节pH至7~8,加入几滴铬黑T(用表示)做指示剂,用的EDTA()标准液滴定其中的(反应方程式为),平行滴定三次,平均消耗EDTA标准液15.12mL。(已知呈蓝色、呈无色、呈酒红色)。
①滴定终点时的现象为___________
②计算ZnO样品的纯度___________。(保留四位有效数字,写出计算过程)
(5)ZnO有棒状ZnO(r-ZnO)、片状ZnO(p-ZnO)两种。均可用作选择性加氢转化为的催化剂。在ZnO催化剂存在下,将混合,同时发生以下两个反应:
反应Ⅰ      
反应Ⅱ      
控制一定的初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的中生成甲醇的百分比)

已知:p-ZnO表面合成的生成活化能,r-ZnO表面合成的生成活化能
①在280~320℃范围内,相同催化剂条件下,随温度升高,与CO的产率均提高,而甲醇的选择性降低的可能原因是___________
②在280~320℃范围内,比较图a和图b两种ZnO催化剂催化加氢性能,说明在加氢合成甲醇时优先选用p-ZnO催化剂的原因:___________

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