题目内容

6．活性氧化锌（ZnO）是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，近几年有关该物质的制备成为化工行业研究的热点．某校化学兴趣小组的同学参观了某厂用粗ZnO制备活性ZnO的生产流程，做如下探究．
制备活性氧化锌
一种由粗ZnO（含FeO、CuO）制备活性ZnO的流程如下：

查阅资料：A．粗ZnO中常含杂质FeO、CuO
B．反应3是为了制得碱式碳酸锌，碱式碳酸锌经焙烧可制得活性ZnO
C．已知：几种物质沉淀时的pH如下表：
物质Fe（OH）2Fe（OH）3Zn（OH）2Cu（OH）2
开始沉淀时pH6.341.486.25.2
完全沉淀时pH9.73.28.06.4
Fe（OH）2是一种絮状沉淀，不易除去，处理时常将其转化为Fe（OH）3而除去．
请问答下列问题：
（1）溶解前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是增大反应物的接触面积或加快溶解速率．
（2）写出在粗ZnO样品中加硫酸发生反应的化学方程式：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O（选写一个）．
（3）反应1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，并完全沉淀Fe（OH）3，为了暂不形成Cu（OH）2、Zn（OH）2，该步骤需控制溶液pH的范围是3.2到5.2．
（4）操作A的名称是过滤，该过程中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．
（5）反应2中加入锌发生的反应属于置换反应（填化学反应基本类型）．
（6）B溶液的溶质是（NH4）2SO4，检验其中是否含NH4+的方法为取样滴加氢氧化钠溶液，微热，（或加熟石灰研磨）用湿润的红色石蕊试纸放在容器的上方，若试纸变蓝，则表明含铵根离子．

分析 （1）考虑反应物的接触面积；
（2）考虑ZnO样品与硫酸的反应；
（3）由表格中的数据，推测溶液pH的范围；
（4）操作a是将固体与溶液分离，应采取过滤的方法，过滤所用的主要玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（5）考虑锌与稀硫酸的反应；
（6）根据氨根与碱反应，生成刺激性气味的气体生成．

解答 解：（1）溶解前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是增大反应物的接触面积或加快溶解速率I制备活性氧化锌；
（2）在粗ZnO样品中加硫酸发生反应的化学方程式 ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O等；
（3）由表格可知：反应1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，并完全沉淀Fe（OH）3，为了暂不形成Cu（OH）2、Zn （OH）2，该步骤需控制溶液pH的范围是 3.2到5.2；
（4）操作a是将固体与溶液分离，应采取过滤的方法，过滤所用的主要玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒；
（5）反应2中加入锌发生的反应为锌与稀硫酸反应，属于置换反应；
（6）B溶液的溶质是（NH4）2SO4，检验其中是否含NH4+的方法为可加入NaOH浓溶液加热，观察现象，如有刺激性气味的气体生成，则说明含有NH4+．
故答案为：（1）增大反应物的接触面积或加快溶解速率；
（2）ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O；
（3）3.2到5.2；
（4）过滤，玻璃棒，漏斗；
（5）置换；
（6）取样滴加氢氧化钠溶液，微热，（或加熟石灰研磨）用湿润的红色石蕊试纸放在容器的上方，若试纸变蓝，则表明含铵根离子．

点评 本题考查学生对工艺流程的理解、阅读获取信息能力、对操作步骤的分析评价、物质的分离提纯、氧化学计算等，是对所学知识的综合运用与能力的考查，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力．

练习册系列答案
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（1）因此接触点上材料应该选用较为合适的是B
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A．滤纸破损
B．过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘
C．滤纸没有紧贴漏斗内壁
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Ⅰ50.0g1%0.1g9mL
Ⅱ50.0g2%0.1g16mL
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