题目内容
【题目】锌及其氧化物(ZnO，白色，难溶于水，溶于强酸)具有广泛的应用。
(一)锌的广泛应用
(1)锌被称之为“生命元素”。儿童、青少年如果缺锌严重，将会导致“____ 症”和智力发育不良。经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”。这里的“锌”是指__________。
A．单质 B．元素 C．原子 D．分子
(2)实验室用锌与稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为__________________________。
(3)锌与铜熔合可形成“黄铜”，它属于______(选填序号)。
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料
(二)活性ZnO制取的探究
【实验方案】工业上用粗氧化锌(含少量FeO)制取活性氧化锌，其流程如下：
【查阅资料】一些阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 6.2 | 6.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 8.0 | 9.7 |
【问题探究】
(4)“溶解”前将粗氧化锌粉碎成细颗粒，目的是___________________。
(5)“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO4、____、FeSO4。除铁池中加入适量H2O2，使Fe2+转化为Fe3+；为使溶液中Fe3+全部转化为Fe(OH)3，而Zn2+不形成Zn(OH)2，则应加入氨水控制溶液的pH的范围为_____________。
(6)“沉淀池”中的沉淀经过滤、洗涤等操作得纯净固体M，其组成为：aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O。
确认固体M已经洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液，最好选择下列_______，向其中滴入无现象，则已经洗干净。
A．紫色石蕊试液 B．少量稀盐酸 C．氯化钡溶液或硝酸钡溶液
【组成测定】固体B的组成会影响制得的ZnO的活性。为确定aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O的组成，进行如下实验(假设每步反应、吸收均完全)：
【查阅资料】aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2三种产物。
(7)写出装置B中发生反应的化学方程式______________________。
现称取35.9 g aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O在B装置中进行完全煅烧，测得装置C和D的质量分别增重7.2 g和4.4 g。
【实验分析及数据处理】
(8)该实验反应前后均需要通入空气，反应后通入空气的目的是_______。
(9)装置A的作用是__________________。
(10)根据上述数据，则生成ZnO的质量为______g；a：b：c＝________。
(11)若没有E装置，则测得的a值________(填“偏大”、“ 偏小”或“不变”)。
【答案】 侏儒 B Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ A 增大反应物的接触面积，充分反应 H2SO4 3.2－6.2 C aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O
(a+b)ZnO + aCO2 ↑ + (b+c)H2O ↑ 使反应后残留在装置中的水、二氧化碳全部被吸收 除去鼓入空气中的水、二氧化碳 24.3 1:2:2 偏大
【解析】(1)人体缺少锌元素会导致儿童发育迟缓，智力低下，导致侏儒症；食品含有的钙、锌、铁、碘等通常是指元素；(2)实验室用锌与稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑；(3)根据物质的分类，合金属于金属材料，故选A；(4)将粗氧化锌粉碎成细颗粒是增大接触面积，加快反应速率，提高生产效率； (5)氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，FeO与硫酸反应生成硫酸亚铁，所以“溶解”后得到的酸性溶液中含有反应生成的硫酸锌、硫酸亚铁和过量的硫酸，从表中可以看出，在pH控制在3.2～6.2的范围内，只生成氢氧化铁沉淀；(6)确认固体M已经洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液，向其中滴入氯化钡溶液或硝酸钡溶液无现象，则已经洗干净，故选C；(7)aZnCO3bZn（OH）2cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2三种产物化学方程式：aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O
(a+b)ZnO + aCO2 ↑ + (b+c)H2O ↑；(8)反应后通入空气的目的是：使反应后残留在装置中的水、二氧化碳全部被吸收；(9)装置A能吸收空气中的水和二氧化碳，排除空气中的水和二氧化碳的干扰； (10)C吸收的是水，D吸收的是二氧化碳，碱式碳酸锌样品35.9g，装置C增加的质量为7.2g，故生成水的质量为7.2g；装置D增加的质量为4.4g，生成二氧化碳的质量为4.4g，故氧化锌的质量为35.9g-7.2g-4.4g=24.3g，根据化学方程式aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O
(a+b)ZnO + aCO2 ↑ + (b+c)H2O ↑；n（H2O）=7.2g18g/mol=0.4mol，n（CO2）=4.4g44g/mol=0.1mol，n（ZnO）=24.3g81g/mol=0.3mol，（a+b）：（b+c）：a=0.3mol：0.4mol：0.1mol=3：4：1，则a：b：c=1：2：2；(11)E处应该添加一个盛有的干燥管，碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，那么装置D吸收了一部分空气中的二氧化碳，增重大于实际分解得到的二氧化碳，使实验结果偏大。
【题目】在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M(如图)进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的研究。
探究一：M溶液中的溶质是什么？
(1)【提出猜想】该组同学认为M 溶液的溶质有两种可能：①是___________；②是CaCl2。
(2)【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量M溶液于试管中，向其中滴加___________ | ____________________ | 猜想①正确 |
探究二：过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
(1)【提出猜想】猜想一：NaOH 和Na2CO3；猜想二：________________；猜想三：NaOH。
(2)【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取样于试管中，滴加少量的稀盐酸 | 无气体产生 | 猜想一不成立 |
他们的实验结论是否正确？________，理由是____________________。
(3)【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCl2溶液，B中加入____________溶液 | _________________ | 猜想二成立 |
【题目】下列4个图像能正确反映对应变化关系是
A | B | C | D |
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向盛有一定量的H2O2溶液的烧杯中加入MnO2 | 向盛有一定量碳酸钙粉末的烧杯中加入稀盐酸 | 向等质量的镁、铁两种金属，分别放入同浓度的稀硫酸 | 引燃密闭集气瓶中的木炭 |
【题目】在一次用餐中，同学们对燃料“固体酒精”产生了好奇，于是对其成分进行研究。
【查阅资料】(1)该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成．
(2)氯化钙、氯化钡溶液均呈中性．
【提出问题】(1)酒精中是否含有碳元素？
(2)固体酒精中的氢氧化钠是否变质？
【实验探究】(1)按图实验，发现澄清石灰水变浑浊，可得出酒精中含有碳元素的结论．此结论_____________(选填“合理”或“不合理”)．
(2)取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀．取沉淀与试管中加稀盐酸，有气泡产生．写出产生沉淀的化学方程式____________．分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质．
(3)为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组探究．
①甲组取烧杯上层清液于两支试管中，按下图探究．
方案 |
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现象 | 溶液变红 | 产生______________ |
结论 | 清液中有氢氧化钠 | 清液中有碳酸钠 |
②乙组认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是 ____________．他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红．
【实验结论】经讨论一致认为固体酒精中的氢氧化钠部分变质．
【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 ____________
【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可选择适量的____________ ．(填序号)
A．Ba(OH)2溶液 B．CaCl2溶液 C．Ca(OH)2溶液
