Question

活性ZnO俗稱鋅1-3，能改進(jìn)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，可用于生產(chǎn)特種玻璃，在橡膠的生產(chǎn)中能縮短硫化吋間，在涂料、油漆等工業(yè)也有重要應(yīng)用．工業(yè)上由粗ZnO（含F(xiàn)eO、CuO等．）制備活性ZnO，采取酸浸、凈化除雜、中和沉降、干燥煅燒等步驟，工藝流程如下：

（1）上述流程屮，浸出用的是60%H₂SO₄（1.5g/cm3），這種硫酸的物質(zhì)的量濃度為

 

（保留兩位小數(shù)）
（2）已知ZnO為兩性氧化物，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的鋅酸鹽（Zn0^2-），寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式

 

（3）寫(xiě)出加H₂O₂吋發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

（4）除去Fe（OH）₃后，在濾液中加入Zn的目的是

 

（5）上述流程中多次進(jìn)行了過(guò)濾橾作，請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器：

 

（6）物質(zhì)A是

 

，檢驗(yàn)該溶質(zhì)陰離子的方法是

 

（7）取堿式碳酸鋅6.82g，溶于鹽酸生成C0₂ 448mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），溶解過(guò)程消耗HCl 0.12mol，若該堿式鹽中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.76%，試推測(cè)該堿式碳酸鋅的化學(xué)式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,鐵的氧化物和氫氧化物,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：粗ZnO用硫酸溶解，然后過(guò)濾，在濾液中加入過(guò)氧化氫，用氧化鋅調(diào)節(jié)溶液的PH，使鐵離子開(kāi)始沉淀，向?yàn)V液中加入鋅粉，與溶液中銅離子和氫離子作用，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入碳酸氫銨使硫酸根離子析出，最后得到堿式碳酸鋅，
（1）根據(jù)濃硫酸稀釋前后物質(zhì)的量不變計(jì)算濃硫酸的體積；
（2）ZnO為兩性氧化物，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的鋅酸鹽（Zn0^2-），離子方程式為ZnO+2OH^-=Zn0^2-+H₂O；
（3）加H₂O₂是將亞鐵氧化為三價(jià)鐵，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）除去Fe（OH）₃后，在濾液中加入Zn的目的是除去濾液中含有的銅離子；
（5）上述流程中多次進(jìn)行了過(guò)濾橾作，請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（6）依據(jù)流程分析可知，碳酸氫銨洗滌沉淀表面硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，所以A中主要含有的溶質(zhì)是（NH₄）₂SO₄；
（7）依據(jù)元素守恒關(guān)系分別計(jì)算各微粒物質(zhì)的量，其中物質(zhì)組成的離子關(guān)系，反應(yīng)的定量關(guān)系，質(zhì)量關(guān)系計(jì)算得到判斷出的各成分物質(zhì)的量取最簡(jiǎn)整數(shù)比得到化學(xué)式．

解答：解：（1）稀硫酸的物質(zhì)的量濃度=

1000ρw

M

=

1000×1.5×60%

98

=9.18mol/L，故答案為：9.18mol/L；
（2）已知ZnO為兩性氧化物，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的鋅酸鹽（Zn0^2-），離子方程式為ZnO+2OH^-=Zn0^2-+H₂O，故答案為：ZnO+2OH^-=Zn0^2-+H₂O；
（3）加H₂O₂是將亞鐵氧化為三價(jià)鐵，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）除去Fe（OH）₃后，在濾液中加入Zn的目的是除去濾液中含有的銅離子，故答案為：除去濾液中含有的銅離子；
（5）上述流程中多次進(jìn)行了過(guò)濾橾作，請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（6）依據(jù)流程分析，碳酸氫銨洗滌沉淀表面硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，所以A中主要含有的溶質(zhì)是（NH₄）₂SO₄，硫酸根離子的檢驗(yàn)方法為取1～2ml于試管中，用鹽酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明含有硫酸根離子，
故答案為：（NH₄）₂SO₄，取1～2ml于試管中，用鹽酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明含有硫酸根離子；
（7）n（CO₃^2-）=n（CO₂）=

448mL×10-3L/mL

22.4L/mol

=0.02 mol；
n（Zn²⁺）=n（ZnCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

n（HCl）=0.06 mol；
n（OH^-）=2n（Zn²⁺）-2n（CO₃^2-）=0.08 mol；
n（H₂O）=[6.82 g-n（Zn²⁺）-n（OH^-）-n（CO₃^2-）]÷18 g/mol=0.02 mol；
n（Zn²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）：n（H₂O）=0.06：0.08：0.02：0.02=3：4：1：1：
化學(xué)式為：Zn₃（OH）₄CO₃?H₂O；
故化學(xué)式為：Zn₃（OH）₄CO₃?H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查一定物質(zhì)的量濃度換算計(jì)算、實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)式的確定等知識(shí)點(diǎn)，會(huì)根據(jù)元素守恒分析物質(zhì)化學(xué)式，難度中等．