题目内容

已知Zn(OH)2是两性氢氧化物,与氢氧化钠溶液的反应方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O.现有一块锌铁合金,将其溶于足量盐酸中,再加入过量的NaOH溶液,在空气中静置,当红褐色沉淀不再增加时,将沉淀过滤出并灼烧,得到的固体残留物恰好跟原来合金的质量相等,则此合金中锌的质量分数为(  )
A、19.4%B、30.0%C、70.0%D、80.6%
分析:锌铁合金与足量的盐酸反应生成ZnCl2、FeCl2,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,Zn2+转化为Na2ZnO2,Fe2+转化为Fe(OH)2,进一步氧化,最终得到沉淀为Fe(OH)3,加热灼烧,最终得到固体残留物为Fe2O3,固体残留物恰好跟原来合金的质量相等,则氧化铁中O元素质量等于合金中Zn的质量,进而计算合金中Zn的质量分数.
解答:解:锌铁合金与足量的盐酸反应生成ZnCl2、FeCl2,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,Zn2+转化为Na2ZnO2,Fe2+转化为Fe(OH)2,进一步氧化,最终得到沉淀为Fe(OH)3,加热灼烧,最终得到固体残留物为Fe2O3,固体残留物恰好跟原来合金的质量相等,则氧化铁中O元素质量等于合金中Zn的质量,故合金中Zn的质量分数=氧化铁中O元素质量分数=
16×3
56×2+16×3
×100%=30%,
故选B.
点评:本题考查混合物计算,关键是清楚整个反应过程,利用守恒思想进行解答,难度中等.
练习册系列答案
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某校开展课外研究性学习:从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个过程如下,回答有关问题:
(1)如图是干电池的基本构造图,干电池工作时正极上的反应是N
H
+
4
+e-=NH3↑+
1
2
H2
则负极上的电极反应式是
Zn-2e-=Zn2+
Zn-2e-=Zn2+
.MnO2的作用是除去正极上的某产物,本身生成Mn2O3,该反应的化学方程式是
2MnO2+H2=Mn2O3+H2O
2MnO2+H2=Mn2O3+H2O

(2)锌皮和碳棒的回收:用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,刷洗干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中.
(3)氯化铵、氯化锌的提取、分离和检验.①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物?写出简要的实验步骤:
向黑色粉末中加入一定量的蒸馏水充分搅拌溶解,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤,所得晶体即为ZnCl2和NH4Cl的混合物
向黑色粉末中加入一定量的蒸馏水充分搅拌溶解,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤,所得晶体即为ZnCl2和NH4Cl的混合物

②用什么方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开?
加热
加热

③写出证明ZnCl2晶体中含Zn2+的操作步骤及实验现象:
取少量ZnCl2于试管中溶解,将溶液平均分为两等份,分别滴加足量NaOH溶液和氨水,两支试管中均为先后白色沉淀生成,后沉淀又溶解
取少量ZnCl2于试管中溶解,将溶液平均分为两等份,分别滴加足量NaOH溶液和氨水,两支试管中均为先后白色沉淀生成,后沉淀又溶解
(已知Zn(OH)2是两性氢氧化物且能溶解于氨水)
④最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2,还有炭黑和有机物等,可用灼烧的方法除去杂质.该实验中需要用到的主要仪器除酒精灯外,还有
坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒
坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒

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