从某废触媒[主要成分为活性炭、ZnO、FeO、(CH3COO)2Zn]中制取醋酸锌晶体的实验步骤如图象:<img alt="1" src="/tk/20210511
从某废触媒[主要成分为活性炭、ZnO、FeO、(CH3COO)2Zn]中制取醋酸锌晶体的实验步骤如图象:
(1)浸取时,在三口烧瓶中加入废触媒及稀醋酸,给三口烧瓶加热并同时开动搅拌器的目的是______ .
(2)若先将废触媒在马弗炉中通氧气500℃处理一段时间,浸出率会大大提高,其原因是______ . 抽滤时用的硅酸盐质仪器有______和______ .
(3)流程图中加入H2O2的目的是______ .
(4)所得晶体(CH3COO)2Zn•2H2O热重分析(TG/%=固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量)(见图2),文献表明分解分三个阶段,在200°C以下脱去两分子结晶水,形成的(CH3COO)2Zn在242°C熔融,370°C完全分解为ZnO同时生成CO2及一种含氧衍生物(核磁共振氢谱只有1组峰).(CH3COO)2Zn分解生成氧化锌的反应方程式为______ .
【答案】(1)提高浸取速率和浸取率
(2)将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来;吸滤瓶;布氏漏斗
(3)将Fe2+氧化为Fe3+
(4)CH3COO)2Zn CH3COCH3+CO2↑+ZnO
解:废触媒用醋酸浸取,ZnO、FeO与醋酸反应溶解,(CH3COO)2Zn也溶解,活性炭不反应,抽滤除去活性炭等不溶性杂质,加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+ , 再加入ZnO调节溶液pH,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,滤液结晶得到(CH3COO)2Zn.(1)加热并同时开动搅拌器的目的:提高浸取速率和浸取率,所以答案是:提高浸取速率和浸取率;(2)氧气能与碳反应,将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来,浸出率会大大提高;抽滤时用的硅酸盐质仪器有:吸滤瓶、布氏漏斗,所以答案是:将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来;吸滤瓶、布氏漏斗;(3)双氧水具有氧化性,能够将Fe2+氧化为Fe3+ , 再加入ZnO调节溶液pH,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,所以答案是:将Fe2+氧化为Fe3+;(4)(CH3COO)2Zn在370°C完全分解为ZnO同时生成CO2及一种含氧衍生物,根据质量守恒知,含氧衍生物的化学式为C3H6O,结合核磁共振氢谱只有1组峰,只能是丙酮(CH3COCH3),反应方程式为:CH3COO)2Zn CH3COCH3+CO2↑+ZnO,所以答案是:CH3COO)2Zn
CH3COCH3+CO2↑+ZnO.
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