Question

【题目】氧化锌、硫化锌都是重要的基础化工原料。

（1）ZnO是两性氧化物，ZnO在NaOH溶液中转化成[Zn(OH)4]2－的离子方程式为_____________________________________________________。

（2）火法炼锌得到的氧化锌中含有铅、铜等杂质，提纯步骤如下：

反应Ⅰ ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO2(g) △H1

反应Ⅱ 2 Zn(g)+ O2(g)=2 ZnO(s) △H2

①上图中的“冷凝物”为________（填化学式）。

②某温度时，在反应Ⅰ的反应炉中，起始时c(CO)为0.3 molL－1，反应过程中CO2的体积分数φ(CO2)如图所示，则反应Ⅰ的平衡常数K＝_______________。

③下列措施有利于提高反应Ⅰ中 ZnO 转化率的是________。

a．增大ZnO的投料量　　b．适当加压　　c．将锌蒸气及时分离

④反应Ⅱ中，每转移 1 mol 电子，反应放热 174 kJ，则△H2＝_____________。

（3）测定氧化锌样品纯度：称取0.5000 g样品，酸溶后定容于250 mL容量瓶中，摇匀。量取25.00 mL 该溶液，用0.04000 molL－1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Zn2+（反应方程式为Zn2+＋H2Y2-＝ZnY2-＋2H+，杂质不反应），平行滴定三次，平均消耗EDTA标准溶液15.12 mL。

①若滴定管未用 EDTA 标准液润洗，测定结果将__________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

②样品纯度为___________（保留四位有效数字）。

Answer 1

【答案】ZnO+2OH－+H2O=[Zn(OH)4]2- Zn 0.4 c -696 kJ/mol 偏高 97.98%

【解析】

（1）ZnO和Al2O3的化学性质相似，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，据此模仿写出氧化锌与氢氧化钠的反应；
（2）①反应Ⅰ：ZnO（s）+CO（g）Zn（g）+CO2（g），锌蒸气冷凝为冷凝物；
②结合平衡三行计算列式计算平衡浓度，利用平衡常数K的定义分析计算；
③有利于提高反应Ⅰ中ZnO转化率，平衡正向进行；
④反应Ⅱ中，每转移1mol电子，反应放热174kJ，结合反应定量关系和电子转移总数计算，转移4mol电子放热696kJ；
（3）①滴定管未用EDTA标准液润洗，内层水膜会稀释标准溶液，消耗标准溶液体积会增大；
②称取0.5000g样品，酸溶后定容于250mL容量瓶中，摇匀．量取25.00mL该溶液，用0.04000molL-1的EDTA（Na2H2Y）标准液滴定其中的Zn2+（反应方程式为Zn2++H2Y2-═ZnY2-+2H+，杂质不反应），平行滴定三次，平均消耗EDTA标准液15.12mL．
Zn2++H2Y2-═ZnY2-+2H+，
1 1
n 15.12×10-3L×0.04000mol/L
n（ZnO）=n（Zn2+）=15.12×10-3L×0.04000mol/L，
250mL溶液中n（ZnO）=15.12×10-3L×0.04000mol/L×，据此计算质量分数；

（1）是两性氧化物，和的化学性质相似，氧化铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，所以氧化锌与氢氧化钠的反应的方程式为： ；

故答案为：；

（2）①反应Ⅰ：，锌蒸气冷凝，冷凝物为金属锌，故答案为：Zn；

②某温度时,在反应Ⅰ的反应炉中,起始时c()为0.3molL1，反应过程中达到平衡的体积分数φ()如图所示为0.4，列三段式（单位是molL1）：

，解得 ，则平衡常数 ；

故答案为：0.4；

③a.增大的投料量，氧化锌为固体不影响平衡，氧化锌转化率不变，故a/span>错误；

b.反应前后气体体积不变，适当加压，不影响平衡移动，故b错误；

c.将锌蒸气及时分离，平衡正向进行氧化锌转化率增大，故c正确；

故答案为：c；

④反应Ⅱ中，反应中2mol 完全反应电子转移4mol，反应每转移1mol 电子，反应放热174kJ，转移4mol电子反应放热696KJ，反应焓变 ；

故答案为：696 kJ/mol；

（3）①滴定管未用 EDTA 标准液润洗，内层水膜会稀释标准溶液，消耗标准溶液体积会增大，测定结果偏高，

故答案为：偏高；

②称取0.5000g样品，酸溶后定容于250mL容量瓶中，摇匀；量取25.00mL该溶液，用0.04000molL1的EDTA()标准液滴定其中的 (反应方程式为，杂质不反应)，平行滴定三次，平均消耗EDTA标准液15.12mL；样品纯度= ；

故答案为97.98%。