Question

活性ZnO俗称锌白，能改进玻璃的化学稳定性，可用于生产特种玻璃。工业上由粗锌ZnO（含FeO、CuO等）制备ZnO，采取酸浸入、净化除杂、中和沉淀、干燥等步骤，工艺如下：

（1）该流程中物质X可以是下列中的  （  ）

A．ZnO     B．NaOH     C．Zn（OH）₂    D．Na₂CO₃

（2）已知ZnO为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应可生成可溶性的锌酸盐（ZnO₂^2-),写出反应的离子方程式                ；

（3）写出加入H₂O₂时发生反应的离子方程式        ；

（4）加入Zn后，过滤所得的滤渣有              ；

（5）上述流程中多次用到了过滤操作，请写出过滤时用到的玻璃仪器：          ；

（6）检验滤液A中溶质的阴离子的方法是              。

（7）取碱式碳酸锌水合物6.82g，溶于盐酸中生成二氧化碳448mL（标况下），溶解过程消耗氯化氢0.12摩尔，若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%，试推测该碱是碳酸锌水合物的化学式是                   。

Answer

(共14分）（1）ac（2）ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（4）锌和铜 （5）烧杯、漏斗、玻璃棒。（6）(NH4)2SO4，取1-2毫升A溶液于试管中，加盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则含有硫酸根离子。（7）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O

【解析】

试题分析：粗锌中加入硫酸溶液，得到的溶液中含有铜离子，亚铁离子，锌离子，过滤得到铅渣，在滤液中加入过氧化氢氧化剂，可以将亚铁离子氧化成铁离子，丙加入物质X调节溶液的pH值使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，所以为了能除去杂质离子且不引入新的杂质离子，应该加入的物质阳离子是锌离子，例如氧化锌或氢氧化锌都可以。滤液中加入锌粉，置换出铜，溶液只有硫酸锌，在加入碳酸氢铵，与锌离子双水解生成碱式碳酸锌沉淀，滤液为硫酸铵。最后焙烧碱式碳酸锌得到活性氧化锌。（1）根据上述分析，加入物质X是为了除去铁离子且不引入新的杂质，所以选ac。（2）氧化锌为两性氧化物可与氢氧根锂反应生成锌酸根离子和水，离子方程式为ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O。（3）加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，同时生成水，离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（4）加入锌是和溶液的铜离子反应生成铜，为了完全除去铜离子，所以锌粉过量，则滤渣中含有锌和铜 。（5）过滤实验中使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（6）滤液A为硫酸锌与碳酸氢铵反应生成的硫酸铵，检验硫酸根离子的方法为取1-2毫升A溶液于试管中，加盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则含有硫酸根离子。（7）将碱式碳酸锌看成是氧化锌与二氧化碳与水的混合，溶解过程消耗0.12摩尔盐酸，说明含有0.06摩尔氧化锌，产生二氧化碳为0.02摩尔，水的物质的量为6.82*1.76%/2=0.06摩尔，则氧化锌：二氧化碳：水=0.06:0.02:0.06=3:1:3，则写成ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O。

考点：常见金属元素的单质和及其化合物的性质