活性氧化鋅（ZnO） 是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品，近幾年有關(guān)該物質(zhì)的制備成為化工行業(yè)研究的熱點(diǎn)．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)參觀了某廠用粗ZnO制備活性ZnO的生產(chǎn)流程，做如下探究．
Ⅰ、制備活性氧化鋅
一種由粗ZnO（含F(xiàn)eO、CuO）制備活性ZnO的流程如圖1：
【查閱資料】①、粗ZnO中常含雜質(zhì)FeO、CuO
②、反應(yīng)3是為了制得堿式碳酸鋅、堿式碳酸鋅經(jīng)焙燒可制得活性ZnO
③、已知：幾種物質(zhì)沉淀時(shí)的pH如下表：
| 物質(zhì) | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | Zn（OH）2 | Cu（OH）2 |
| 開始沉淀時(shí)pH | 6.34 | 1.48 | 6.2 | 5.2 |
| 完全沉淀時(shí)pH | 9.7 | 3.2 | 8.0 | 6.4 |
| Fe（OH）2是一種絮狀沉淀，不易除去，處理時(shí)常將其轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3而除去． | ||||
（1）溶解前將氧化鋅粗品粉碎成細(xì)顆粒，目的是
增大反應(yīng)物的接觸面積或加快溶解速率
增大反應(yīng)物的接觸面積或加快溶解速率
．（2）寫出在粗ZnO樣品中加硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O
（選寫一個(gè)）．（3）反應(yīng)1的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，并完全沉淀Fe（OH）3，為了暫不形成Cu（OH）2、Zn （OH）2，該步驟需控制溶液pH的范圍是
3.2～5.2
3.2～5.2
．（4）操作A的名稱是
過濾
過濾
，該過程中使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒
玻璃棒
、漏斗
漏斗
．（5）反應(yīng)2中加入鋅發(fā)生的反應(yīng)屬于
置換
置換
反應(yīng)（填化學(xué)反應(yīng)的基本類型）．（6）B溶液的溶質(zhì)是（NH4）2SO4，檢驗(yàn)其中是否含NH4+ 的方法為
可加入NaOH濃溶液加熱，觀察現(xiàn)象，如有刺激性氣味的氣體生成，則說明含有NH4+
可加入NaOH濃溶液加熱，觀察現(xiàn)象，如有刺激性氣味的氣體生成，則說明含有NH4+
．Ⅱ、測定堿式碳酸鋅的化學(xué)式
該興趣小組的同學(xué)欲寫出上述流程中堿式碳酸鋅焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式，但不知道堿式碳酸鋅的化學(xué)式（xZnCO3?yZn（OH）2?zH2O），于是從該廠帶回部分焙燒前的堿式碳酸鋅樣品在老師的指導(dǎo)下完成下列實(shí)驗(yàn)．
用下列裝置測定堿式碳酸鋅的化學(xué)組成，計(jì)算xZnCO3?yZn（OH）2?zH2O中x：y：z的最簡比．（假設(shè)每步反應(yīng)、吸收均完全）
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①按圖2連接好裝置，并檢查裝置的
氣密性
氣密性
檢查裝置的氣密性；②在熱分解裝置中裝入68.2g樣品，打開活塞
打開K1K2，
打開K1K2，
，關(guān)閉K3
K3
，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘； ③稱量裝置C、D的質(zhì)量；④關(guān)閉活塞K1，K2，打開K3，打啟動(dòng)熱分解裝置，使樣品充分熱解；⑤停止加熱，繼續(xù)通空氣至裝置冷卻到室溫； ⑥再次分別稱量裝置C、D的質(zhì)量．[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]該小組同學(xué)按上述實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄了如下數(shù)據(jù)：
| 裝置C的質(zhì)量（/g） | 裝置D的質(zhì)量（/g） | |
| 實(shí)驗(yàn)前 | 198.4 | 235.7 |
| 實(shí)驗(yàn)后 | 209.2 | 244.5 |
（1）A處干燥管盛放的藥品是堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），其作用是
吸收空氣中的水和二氧化碳
吸收空氣中的水和二氧化碳
．（2）第⑤步繼續(xù)通空氣的目的是
把產(chǎn)生的氣體全部推入C、D中使之被完全吸收
把產(chǎn)生的氣體全部推入C、D中使之被完全吸收
．（3）老師在審閱方案后指出應(yīng)該在E處再增加一套裝置，你認(rèn)為所加儀器名稱是
干燥管，
干燥管，
，儀器中藥品是堿石灰
堿石灰
，其作用是防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入D中
防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入D中
，若沒有此裝置，測得二氧化碳的質(zhì)量偏大
偏大
（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．（4）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，計(jì)算xZnCO3?yZn（OH）2?zH2O中x：y：z的最簡比=
1：2：1
1：2：1
，并寫出計(jì)算過程．
提示：①xZnCO3?yZn（OH）2?zH2O受熱分解為ZnO、H2O、CO2 三種產(chǎn)物，其中
ZnCO3
△
Zn（OH）2
△
②可能用到的相對(duì)分子量：ZnCO3125 Zn（OH）2 99 ZnO 81 H2O 18 CO244
該堿式碳酸鋅受熱分解的化學(xué)方程式為
ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O 3ZnO+3H2O+CO2↑
△
ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O 3ZnO+3H2O+CO2↑
． △
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備；反應(yīng)類型的判定；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算；常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法；酸的化學(xué)性質(zhì)；鹽的化學(xué)性質(zhì)．
【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積或加快溶解速率；ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O；3.2～5.2；過濾；玻璃棒；漏斗；置換；可加入NaOH濃溶液加熱，觀察現(xiàn)象，如有刺激性氣味的氣體生成，則說明含有NH4+；氣密性；打開K1K2，；K3；吸收空氣中的水和二氧化碳；把產(chǎn)生的氣體全部推入C、D中使之被完全吸收；干燥管，；堿石灰；防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入D中；偏大；1：2：1；ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O 3ZnO+3H2O+CO2↑
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：139引用：1難度：0.1
相似題
-
1．閱讀下面科普短文，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答相關(guān)問題：
氟元素是世界上最活潑的非金屬元素。氟氣是一種淡黃色，劇毒的氣體。因?yàn)樗亩拘院突瘜W(xué)性質(zhì)特別活潑，它的研究過程特別艱辛。
最早，在1774年瑞典化學(xué)家舍勒在研究硫酸與螢石（主要成分CaF2）的反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)HF。而后法國化學(xué)家蓋?呂薩克等繼續(xù)進(jìn)行提純氫氟酸的研究，發(fā)現(xiàn)了氫氟酸對(duì)玻璃以及硅酸鹽反應(yīng)的本質(zhì)：CaSiO3+6HF═CaF2+SiF4↑+3H2O；SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O。
1813年戴維，1836年喬治?諾克斯及托馬士?諾克斯，1850年弗累密，1869年哥爾，一批科學(xué)家都踴躍嘗試制備出氟單質(zhì)，最終卻都因條件不夠或無法分離而失敗。而他們本身都因長期接觸含氟化合物中毒而健康受損。
1886年的6月，弗累密的學(xué)生，莫瓦?？偨Y(jié)了前人分離氟元素失敗的原因，并以他們的實(shí)驗(yàn)方案作為基礎(chǔ)，剛開始曾選用低熔點(diǎn)的三氟化磷 及三氟化砷進(jìn)行電解，陽極上有少量氣泡冒出，但仍腐蝕鉑電極，而且大部分氣泡仍未升上液面就被液態(tài)氟化砷吸收而無法制得氟氣。
最后，莫瓦桑又采用液態(tài)氟化氫 作電解質(zhì)，在其中加入氟氫化鉀（KHF2）使它成為導(dǎo)電體；以鉑制U形管盛載電解液，鉑銥合金作電極材料，螢石制作管口旋塞，接合處以蟲膠封固，電降槽（鉑制U形管）以氯乙烷（C2H5Cl）作冷凝劑，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，電解槽溫度降至-23℃。6月26日那天開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，陽極放出了氣體，他把氣流通過硅時(shí)燃起耀眼的火光，根據(jù)他的報(bào)告：被富集的氣體呈淡黃色，氟元素終于被成功分離。
莫瓦桑發(fā)現(xiàn)氟的成就，1906年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他因長期接觸一氧化碳及含氟的劇毒氣體，健康狀況較常人先衰，1907年2月20日與世長辭，年僅54歲。
后來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氫氟酸是一種弱酸，具有極強(qiáng)的腐蝕性，能強(qiáng)烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚會(huì)造成難以治愈的灼傷。氟離子進(jìn)入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合，使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂，量大的話直接堵塞血管，直接或間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能，導(dǎo)致低血鈣，低血鎂綜合征。
根據(jù)上述內(nèi)容，回答下列問題。
（1）莫瓦桑在制備氟氣的過程中采用液態(tài)氟化氫，而不能用氟化氫溶液來制備氟氣的原因之一是氟氣會(huì)與水反應(yīng)，反應(yīng)很復(fù)雜，其中一個(gè)反應(yīng)是氟氣與水生成了氫氟酸和氧氣，試寫出化學(xué)方程式。
（2）制得的氟氣與氫氣在暗處就發(fā)生爆炸，可以推測，該反應(yīng)是（填寫“放熱”或“吸熱”）。
（3）在進(jìn)行氟化氫和氟氣的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，必須做好防護(hù)，并在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，萬一有皮膚接觸，應(yīng)立即，然后在皮膚上涂含有鹽類制劑。
（4）電子級(jí)氫氟酸作為氟精細(xì)化學(xué)品的一種，主要用于去除氧化物，是半導(dǎo)體制作過程中應(yīng)用最多的電子化學(xué)品之一，廣泛應(yīng)用于集成電路、太陽能光伏和液晶顯示屏等領(lǐng)域。在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中，氫氟酸可以用以下哪種材料保存：。
A.塑料瓶
B.密封玻璃瓶
C.金或鉑制作的瓶
（5）人的牙齒的化學(xué)成分為羥基磷酸鈣[Ca10（PO4）6（OH）2]，常喝酸性飲料或口腔中殘留的酸性物質(zhì)都會(huì)造成齲齒。如果刷牙使用含氟牙膏（含氟化鈉）可以保護(hù)牙齒，其原理是生成了溶解度更小的Ca5（PO4）3F，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
（6）氟比洛芬分子式為C15H13FO2，白色或類白色結(jié)晶性粉末。用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，能明顯減輕癥狀。還可以用于牙科領(lǐng)域小手術(shù)后的鎮(zhèn)痛消炎。以及治療急性痛風(fēng)，效果優(yōu)于阿司匹林（C9H8O4）。下列說法正確的是。
A.氟比洛芬由15個(gè)碳元素、13個(gè)氫元素、1個(gè)氟元素和2個(gè)氧元素組成
B.阿司匹林由9個(gè)碳原子、8個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子構(gòu)成
C.阿司匹林中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為27：2：16
D.氟比洛芬中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)布：2024/12/27 8:0:2組卷：42引用：1難度：0.5 -
2．硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題：
（1）制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）還原法是當(dāng)前制 備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如圖：
①寫出由純SiHCl3，制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_。
②整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是。
（2）石英砂的主要成分是二氧化硅，高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料----光導(dǎo)纖維。二氧化硅和二氧化碳一樣，也能與氫氧化鈉溶液生成硅酸鈉（其水溶液稱水玻璃）和水。請寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學(xué)方程式。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：23引用：1難度：0.5 -
3．波爾多液含氫氧化鈣、氫氧化銅和硫酸鈣等物質(zhì)，是農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑。一種生產(chǎn)波爾多液的工藝流程如圖。
（1）“煅燒”的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的反應(yīng)。
（2）“混合”時(shí)不能用鐵制容器，原因是（用化學(xué)方程式表示）。
（3）“混合”時(shí)需不斷攪拌，目的是。
（4）“混合”過程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（5）“混合”后得到的波爾多液溫度明顯高于室溫，原因是。
（6）用可以測定波爾多液酸堿度。發(fā)布：2024/12/25 17:30:2組卷：50引用：2難度：0.5
把好題分享給你的好友吧~~