13．(2010·模拟题)实验室用粗锌和稀硫酸反应制氢的废液中含有大量的硫酸锌。因粗锌
中常含有铁等杂质，溶液中混有一定量的硫酸亚铁。为充分利用制氢废液，某校化
学兴趣小组以制氢气的废液为原料来制取皓矾(ZnSO4·7H2O)并探究其性质。
(1)制备皓矾的实验流程如图所示：
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
Fe(OH)3：2.7-3.7 Fe(OH)2：7.6-9.6 Zn(OH)2：5.7-8.0
试回答下列问题：
①实验室常用粗锌和稀硫酸反应而不用纯锌和稀硫酸反应制氢气，除了纯锌成本较
高外，还有一重要原因是
_______________________________________________________________________；
②试剂E供选择使用的有：Zn粉、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、ZnSO4等，应选用
________，其理由是
_____________________________________________________________________；
晶体2，该过程的名称是________；
→晶体2，该过程的名称是________；
④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是
______________________________________________________________________。
(2)探究ZnSO4·7H2O的性质
⑤称取28.7 g ZnSO4·7H2O研细后置于坩埚中小心加热，测得残留固体的质量与温度
的对应数据见下表：
|
温度(℃) |
60 |
240 |
930 |
1
000 |
|
残留固体质量(g) |
19.7 |
16.1 |
8.1 |
8.1 |
试写出ZnSO4·7H2O加热到1000℃时的反应方程式：
_______________________________________________________________________。
解析：本题是一道结合化工的推断型实验题，难度一般。
(1)①形成原电池可加快锌与硫酸的反应速率。
②注意在满足沉淀的同时，不能引进新的杂质。
(2)⑤通过题给表格数据分析可知930℃分解完全，再通过计算得出反应方程式。
答案：(1)①粗锌中含有的杂质可与锌形成原电池，可加快锌与硫酸的反应速率
②ZnO[ZnCO3或Zn(OH)2] 调节溶液的pH至3.7-5.7，使得Fe3+完全转化为Fe(OH)3
沉淀，同时避免引入新的杂质 ③重结晶 ④为了冲洗掉晶体表面的水及杂质离
子，防止晶体溶解，影响产率
(2)⑤ZnSO4·7H2OZnO+SO3↑+7H2O↑
12．(2010·河北师大附中月考题)小明同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”的过
程中，进行如下实验探究。
实验一：探究浓硫酸的氧化性
将实验室常用的药品放入如图所示的实验装置后，加热装置甲。(夹持和加热装置省
略)
(1)该装置设计上存在明显缺陷，请指出：
_______________________________________________________________________。
(2)写出装置甲中反应的化学方程式：
_______________________________________________________________________。
装置乙中的试剂是
_______________________________________________________________________。
实验二：探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
(3)请你帮助小明同学完成如下实验方案：
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实验操作 |
预期现象和结论 |
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|
解析：(1)制气装置不能在封闭体系中进行，否则易引起爆炸，因此尾气吸收装置乙
中的广口瓶不能加瓶塞。(2)根据品红溶液可推测发生装置中生成了SO2气体，因此
可选用Cu与浓硫酸反应或C与浓硫酸反应。(3)检验硫酸亚铁盐固体是否变质即检验
样品中有无Fe3+，检验Fe3+最灵敏的试剂是KSCN溶液。
误区警示：在解答第(3)题时应注意，题中只要求检验样品是否变质，因此没有必要
检验样品中有无Fe2+。
答案：(1)装置乙中的广口瓶不应加瓶塞
(2)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(或C+2H2SO4(浓) CO2↑+
2SO2↑+2H2O，其他合理答案也可) NaOH溶液
(3)
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实验操作 |
预期现象和结论 |
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往一支试管中加入少量固体样品，加水溶解，再滴加几滴KSCN溶液 |
若溶液变为血红色，说明该固体已变质；若溶液未变为血红色，说明该固体没有变质 |
11．请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题：
(1)黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为
_______________________________________________________________________。
(2)在硫酸工业生产中，为了提高SO2的转化率，且能充分利用热能，采用了中间有
热交换器的接触室(如图所示)。按此密闭体系中气体的流向判断，在R处流出的气体
中除N2外的主要组成为( )
A．SO2 B．SO2、SO3
C．SO2、O2 D．SO3、O2、SO2
(3)接触法制硫酸过程中：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。根据下表中的数据判
断下列图象正确的是(填序号)________。
 
压 强SO2 的转化率/% 温 度 |
p1 |
p2 |
|
400℃ |
99.6 |
99.7 |
|
500℃ |
96.9 |
97.8 |
(4)下图表示的是工业制硫酸中尾气的综合利用，气体M回收后可进入接触室循环利
用，请根据图示判断X是(填名称)________，写出Y与硫酸反应生成M的化学方程
式：_____________________________________________________________。
解析：(1)黄铁矿与氧气在沸腾炉里反应；(2)该装置为接触室，R处流出的气体就是
在接触室中发生反应的反应物，其主要成分是二氧化硫和氧气；(3)根据反应特点和
数据表知，p2>p1，正反应是放热反应，降低温度，二氧化硫的转化率提高；增大压
强，三氧化硫的百分含量提高，AB图象符合题意。
答案：(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2)C
(3)AB (4)氨水 (NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+H2O+SO2↑
