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．某?；瘜W(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pH | 6.34 | 1.48 | 6.2 | 5.2 |
| 完全沉淀時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）．（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)下完成下列實驗．
用下列裝置測定堿式碳酸鋅的化學(xué)組成，計算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）
【實驗步驟】
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)行實驗]該小組同學(xué)按上述實驗步驟進(jìn)行實驗，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） | |
| 實驗前 | 198.4 | 235.7 |
| 實驗后 | 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)，計算xZnCO3?yZn（OH）2?zH2O中x：y：z的最簡比=
1：2：1
1：2：1
，并寫出計算過程．
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】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)方程式的計算；常見氣體的檢驗與除雜方法；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】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：155引用：1難度：0.1
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