Question

18．鋅是人體必需的微量元素，稱“生命元素”．
【鋅的廣泛應(yīng)用】
（1）處于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童、青少年如果缺鋅，會(huì)導(dǎo)致發(fā)育不良，食欲差，反應(yīng)遲鈍．缺乏嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致“侏儒癥”和智力發(fā)育不良． 補(bǔ)“鋅”采用藥補(bǔ)與食補(bǔ)并舉，經(jīng)常吃貝殼類海產(chǎn)品、紅色肉類等含鋅的食物有利補(bǔ)“鋅”，這個(gè)“鋅”指B．
A．單質(zhì)           B．元素          C．原子         D．分子
（2）實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸制取氫氣，同時(shí)得到副產(chǎn)品硫酸鋅．反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
【制備七水硫酸鋅】
以含鋅廢渣（主要成分為ZnO，雜質(zhì)為FeO﹑CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO₄•7H₂O）的流程如圖1所示．

（1）粉碎的目的是增大接觸面積，使反應(yīng)更快更充分．
（2）若實(shí)驗(yàn)室用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84g/ml的濃硫酸配制200g、25%的稀硫酸，需要濃硫酸的體積為27.7mL（精確到小數(shù)點(diǎn)后一位），配制時(shí)，需要的玻璃儀器有量筒﹑玻璃棒、燒杯和膠頭滴管，
（3）物質(zhì)X是Zn，濾渣中含有的金屬單質(zhì)有Zn和Cu，
（4）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是蒸發(fā)濃縮﹑冷卻結(jié)晶﹑過濾、洗滌和低溫烘干．
（5）某溫度下，F(xiàn)e（OH）₃分解得到一種鐵﹑氧質(zhì)量比21：8的氧化物，該氧化物的化學(xué)式Fe₃O₄．
（6）除鐵過程中，溫度、pH對(duì)除鐵效果的影響分別對(duì)如圖所示．由圖2可知，除鐵時(shí)溫度應(yīng)控制在83±1℃為宜，pH應(yīng)控制在3.5±0.1為宜．
【組成測(cè)定】在一定條件下，向ZnSO₄溶液中加入Na₂CO₃溶液，充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥得到純凈濾渣aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O．為了確定aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O組成，進(jìn)行如圖3所示實(shí)驗(yàn)：
【查閱資料】（假設(shè)每步反應(yīng)、吸收均完全．堿石灰為氫氧化鈉和生石灰的混合物．）
aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O受熱分解生成ZnO、H₂O、CO₂三種產(chǎn)物，其中ZnCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑；Zn（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+H₂O．
現(xiàn)稱取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B裝置中進(jìn)行煅燒，將完全煅燒過程中產(chǎn)生的氣體依次通過裝置C和裝置D，它們分別增重7.2g和4.4g．
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）裝置A的作用是除去空氣中的CO₂ 和H₂O．
（2）若沒有E裝置，測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，化學(xué)式a ZnCO₃•b Zn（OH）₂•c H₂O中的a：b：c=1：2：2．
【反思與拓展】
濾渣成分因溫度等不同導(dǎo)致a、b、c會(huì)有差異，假設(shè)B化學(xué)式為ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O，向該B中加入稀硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 【鋅的廣泛應(yīng)用】
（1）根據(jù)常見元素對(duì)人體健康的影響分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室氫氣制取書寫對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式；
【制備七水硫酸鋅】
根據(jù)給出的七水硫酸鋅的制備流程結(jié)合給出的問題進(jìn)行分析，而不要只是從流程圖分析．
【組成測(cè)定】
根據(jù)給出的數(shù)據(jù)分析計(jì)算．最后的化學(xué)方程式注意配平即可

解答 解：
【鋅的廣泛應(yīng)用】
（1）缺乏鋅元素時(shí)，會(huì)導(dǎo)致“侏儒癥”和智力發(fā)育不良． 補(bǔ)“鋅”采用藥補(bǔ)與食補(bǔ)并舉，經(jīng)常吃貝殼類海產(chǎn)品、紅色肉類等含鋅的食物有利補(bǔ)“鋅”，這個(gè)“鋅”是強(qiáng)調(diào)含有什么，而不是具體以什么形式存在，所以統(tǒng)稱為元素．
（2）實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸制取氫氣，同時(shí)得到副產(chǎn)品硫酸鋅．反應(yīng)物為鋅和硫酸，生成物為硫酸鋅和氫氣，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
【制備七水硫酸鋅】
以含鋅廢渣（主要成分為ZnO，雜質(zhì)為FeO﹑CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO₄•7H₂O）的流程如圖1所示．是主要成分為ZnO，雜質(zhì)為FeO﹑CuO和過量的六三反應(yīng)得到硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液，除鐵是將可溶性鐵鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，此處進(jìn)一步過濾，得到含有硫酸鋅和硫酸銅以及剩余的硫酸的混合溶液，加入過量X，此時(shí)是除銅，為避免引入新的雜質(zhì)，所以就應(yīng)該加入鋅，由于加入的鋅是過量的，所以濾渣含有銅和剩余的鋅．
而除鐵根據(jù)給出的除鐵率與溫度和pH的關(guān)系圖選擇溫度在83℃和pH為3.5左右除鐵率最高．根據(jù)曲線圖本身的數(shù)據(jù)誤差，此處數(shù)據(jù)允許有偏差．
（1）粉碎的目的是 增大接觸面積，使反應(yīng)更快更充分．
（2）若實(shí)驗(yàn)室用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84g/ml的濃硫酸配制200g、25%的稀硫酸，
根據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變．設(shè)需要的濃硫酸的體積為x．
98%×1.84g/mLx=200g×25%
x≈27.7mL
 配制時(shí)，需要的玻璃儀器有量筒﹑玻璃棒、燒杯和 膠頭滴管，
（3）物質(zhì)X是 Zn，濾渣中含有的金屬單質(zhì)有 Zn和Cu，
（4）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是 蒸發(fā)濃縮﹑冷卻結(jié)晶﹑過濾、洗滌和低溫烘干．
（5）某溫度下，F(xiàn)e（OH）₃分解得到一種鐵﹑氧質(zhì)量比21：8的氧化物，設(shè)對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為Fe_aO_b．
根據(jù)鐵﹑氧質(zhì)量比21：8，可得$\frac{a}$=$\frac{\frac{21}{56}}{\frac{8}{16}}$=$\frac{3}{4}$，所以該氧化物的化學(xué)式 Fe₃O₄．
（6）除鐵過程中，溫度、pH對(duì)除鐵效果的影響分別對(duì)如圖所示．由圖2可知，除鐵時(shí)溫度應(yīng)控制在 83±1℃為宜，pH應(yīng)控制在 3.5±0.1為宜（此處數(shù)據(jù)偏差不超過上下限即可）．
【組成測(cè)定】因?yàn)槭峭ㄟ^裝置CD進(jìn)行二氧化碳和水的質(zhì)量確定成分，所以首先要避免空氣中二氧化碳和水的干擾，所以A裝置是除去空氣中的二氧化碳和水的干擾．E裝置是避免右側(cè)的空氣中的二氧化碳造成干擾的，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的二氧化碳偏高．
現(xiàn)稱取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B裝置中進(jìn)行煅燒，將完全煅燒過程中產(chǎn)生的氣體依次通過裝置C和裝置D，它們分別增重7.2g和4.4g，則氧化鋅的質(zhì)量為35.9g-7.2g-4.4g=24.3g．
 aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O   $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c）H₂O+aCO₂↑
（a+b）：（b+c）：a=$\frac{24.3g}{81}$：$\frac{7.2g}{18}$：$\frac{4.4g}{44}$
a：b：c=1：2：2．
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）裝置A的作用是 除去空氣中的CO₂ 和H₂O．
（2）若沒有E裝置，測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量 偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，化學(xué)式a ZnCO₃•b Zn（OH）₂•c H₂O中的a：b：c=1：2：2．
【反思與拓展】
濾渣成分因溫度等不同導(dǎo)致a、b、c會(huì)有差異，假設(shè)B化學(xué)式為ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O，向該B中加入稀硫酸，生成硫酸鋅和水以及二氧化碳，配平的時(shí)候先設(shè)定ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O的系數(shù)為1，則對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．
故答案為：
【鋅的廣泛應(yīng)用】
（1）侏儒； B；（2）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
【制備七水硫酸鋅】
（1）增大接觸面積，使反應(yīng)更快更充分；（2）27.7mL； 膠頭滴管；
（3）Zn； Zn、Cu；（4）蒸發(fā)濃縮； （5）Fe₃O₄；
（6）83±1；  3.5±0.1；
【組成測(cè)定】
（1）除去空氣中的CO₂ 和H₂O；（2）偏大；
（3）1：2：2；
（4）ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 歸納類的題目解答不要從題干區(qū)分析解答，而是先研究需要回答的問題，從問題去尋找題干中解答可能用到的信息和線索．