Question

9．工業(yè)上用含鋅物料（含F(xiàn)eO、CuO等雜質(zhì)）制取活性ZnO的流程如下：

（已知K_sp[Fe（OH）₃]=2.6×10^-39，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．下列說法不正確的是（　　）

• A． 上述流程中，浸出時用的是60% H₂SO₄（密度是1.5g/cm³），如配制100 mL這種H₂SO₄溶液，則需要18.4mol•L^-1的濃硫酸約為49.9mL
• B． 若生成的沉淀是形態(tài)均為Zn_a（OH）_b （CO₃）_c的（a、b、c都是正整數(shù)）兩種堿式碳酸鋅的混合物，則分別可能是Zn₅（OH）₆（CO₃）₂ 與Zn₃（OH）₆CO₃
• C． 若加入NH₄HCO₃后生成的沉淀是Zn₅（OH）₆（CO₃）₂，則該反應(yīng)為5ZnSO₄+10NH₄HCO₃═Zn₅（OH）₆（CO₃）₂↓+5（NH₄）₂SO₄+8CO₂↑+2H₂O
• D． 加入氧化劑H₂O₂后，只有Fe（OH）₃沉淀出現(xiàn)，若溶液中c（Fe³⁺）═2.6×10^-15mol•L^-1，則溶液中c（Cu²⁺）≤2.2×10^-4mol•L^-1

Answer 1

分析 A．根據(jù)濃硫酸稀釋前后物質(zhì)的量不變計算濃硫酸的體積；
B．化合物中各元素總化合價為0，而Zn₃（OH）₆CO₃不滿足；
C．根據(jù)流程圖知，碳酸氫銨和硫酸鋅反應(yīng)生成沉淀A和二氧化碳、水，根據(jù)元素守恒知還生成硫酸銨，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式；
D．根據(jù)溶度積常數(shù)先計算出氫氧根離子濃度，然后再計算銅離子濃度．

解答 解：A．稀硫酸的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.5×60%}{98}$mol/L=9.2mol/L，設(shè)濃硫酸的體積為x，9.2mol/L×0.1L=18.4mol/L×x，x=$\frac{9.2mol/L×0.1L}{18.4mol/L}$=49.9mL，故A正確；
B．Zn₃（OH）₆CO₃中，總正化合價為：+2×3=+6，總負化合價為：（-1）×6+（-2）×1=-8，正負總化合價不等于0，所以不可能生成Zn₃（OH）₆CO₃，故B錯誤；
C．若加入NH₄HCO₃后生成的沉淀是Zn₅（OH）₆（CO₃）₂，根據(jù)流程圖知，碳酸氫銨和硫酸鋅反應(yīng)生成Zn₅（OH）₆（CO₃）₂沉淀和二氧化碳、水，根據(jù)元素守恒知還生成硫酸銨，所以該反應(yīng)方程式為：5ZnSO₄+10NH₄HCO₃=Zn₅（OH）₆（CO₃）₂↓+5（NH₄）₂SO₄+8CO₂↑+2H₂O，故C正確；
D．當出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀時，溶液中c（OH^-）=$\root{3}{\frac{2.6×1{0}^{-39}}{2.6×1{0}^{-15}}}$mol/L=1×10^-8mol/L，溶液中c（Cu²⁺）≤$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1×1{0}^{-8}）^{2}}$=2.2×10^-6mol/L，故D正確；
故選B．

點評 本題考查物質(zhì)分離與提純方法的綜合應(yīng)用，題目難度中等，涉及一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、溶度積常數(shù)的有關(guān)計算、化學(xué)式的確定等知識，根據(jù)元素守恒及化合物中化合價的代數(shù)和為0確定化學(xué)式為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．