活性氧化鋅（ZnO） 是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產品，近幾年有關該物質的制備成為化工行業研究的熱點．某校化學興趣小組的同學參觀了某廠用粗ZnO制備活性ZnO的生產流程，做如下探究．
Ⅰ、制備活性氧化鋅
一種由粗ZnO（含FeO、CuO）制備活性ZnO的流程如圖1：
【查閱資料】①、粗ZnO中常含雜質FeO、CuO
②、反應3是為了制得堿式碳酸鋅、堿式碳酸鋅經焙燒可制得活性ZnO
③、已知：幾種物質沉淀時的pH如下表：
| 物質 | 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，處理時常將其轉化為Fe（OH）3而除去． | ||||
（1）溶解前將氧化鋅粗品粉碎成細顆粒，目的是
增大反應物的接觸面積或加快溶解速率
增大反應物的接觸面積或加快溶解速率
．（2）寫出在粗ZnO樣品中加硫酸發生反應的化學方程式
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O
（選寫一個）．（3）反應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2中加入鋅發生的反應屬于
置換
置換
反應（填化學反應的基本類型）．（6）B溶液的溶質是（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式
該興趣小組的同學欲寫出上述流程中堿式碳酸鋅焙燒生成氧化鋅的化學方程式，但不知道堿式碳酸鋅的化學式（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下完成下列實驗．
用下列裝置測定堿式碳酸鋅的化學組成，計算xZnCO3?yZn（OH）2?zH2O中x：y：z的最簡比．（假設每步反應、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，
，關閉K3
K3
，緩緩鼓入空氣數分鐘； ③稱量裝置C、D的質量；④關閉活塞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，繼續通空氣至裝置冷卻到室溫； ⑥再次分別稱量裝置C、D的質量．[進行實驗]該小組同學按上述實驗步驟進行實驗，并記錄了如下數據：
| 裝置C的質量（/g） | 裝置D的質量（/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步繼續通空氣的目的是
把產生的氣體全部推入C、D中使之被完全吸收
把產生的氣體全部推入C、D中使之被完全吸收
．（3）老師在審閱方案后指出應該在E處再增加一套裝置，你認為所加儀器名稱是
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入D中
防止空氣中的水和二氧化碳進入D中
，若沒有此裝置，測得二氧化碳的質量偏大
偏大
（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．（4）根據上述數據，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方程式為
ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O 3ZnO+3H2O+CO2↑
△
ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O 3ZnO+3H2O+CO2↑
． △
【答案】增大反應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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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：155引用：1難度：0.1
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