题目内容

19．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“侏儒 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B．
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Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
（3）锌与铜熔合可形成“黄铜”，它属于A（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，其流程如图1：

[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如表．
沉淀物Fe（OH）3Zn（OH）2Fe（OH）2
开始沉淀pH1.56.26.3
完全沉淀pH3.28.09.7
[问题探究]
（4）“溶解”前将粗氧化锌粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，使其充分反应．
（5）“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO4、H2SO4、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3.2～6.2．
（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C，
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aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c） H2O+aCO2↑．现称取35.9g 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7.2g和4.4g．
[实验分析及数据处理]
（8）装置A的作用是吸收空气中的水和二氧化碳．
（9）根据上述数据，则生成ZnO的质量为24.3g；a：b：c=1：2：2．
（10）若没有E装置，则测得的a值偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

分析 （1）人体如果缺乏某种元素，会患疾病，例如缺乏钙元素时容易患佝偻病或骨质疏松症，缺乏碘元素时容易患甲状腺肿大等；
食品含有的钙、锌、铁、碘等通常是指元素；
（2）根据反应物、生成物书写化学方程式；
（3）根据物质的分类进行分析；
（4）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）根据氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水进行分析；
（6）根据碳酸根离子的检验分析；
（7）根据反应物、生成物书写化学方程式；
（8）根据A能吸收空气中的水和二氧化碳解答；
（9）根据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，计算各物质的物质的量，利用元素守恒计算碱式碳酸锌中a、b、c；
（10）根据E能吸收空气中的水和二氧化碳解答．

解答 解：（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，故填：侏儒；B；
（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↑；故填：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；故答案：增大接触面积，使其充分反应；
（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，故填：H2SO4；3.2～6.2；
（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）aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2三种产物化学方程式：aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c） H2O+aCO2↑；
（8）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；故填：吸收空气中的水和二氧化碳；
（9）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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c） H2O+aCO2↑；
n（H2O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，n（CO2）=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，n（ZnO）=$\frac{24.3g}{81g/mol}$=0.3mol，（a+b）：（b+c）：a=0.3mol：0.4mol：0.1mol=3：4：1，则a：b：c=1：2：2；故填：24.3；1：2：2；
（10）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；故填：偏大．
故答案为：（1）侏儒，B；
（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（3）A；
（4）增大接触面积，使其充分反应；
（5）H2SO4，1.5～3.2；
（6）C；
（7）aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c） H2O+aCO2↑；
（8）除去空气中的H2O和CO2；
（9）24.3；1：2：2；
（10）偏大．

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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17．如图是a、b、c三种物质的溶解度曲线，下列分析不正确的是（　　）
A．t2℃时，将50g a物质放入50g水中充分溶解后只能得到75g a的饱和溶液
B．t1℃时a、c两种物质的饱和溶液中溶质质量相等
C．将t1℃时a、b、c三种物质的饱和溶液升温至t2℃时，所得溶液的溶质质量分数关系是b＞a＞c
D．将接近饱和的c溶液变为饱和溶液，其溶液溶质质量分数可能不变
18．电解水实验可以确定水的组成．甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究．
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗？
【查阅资料】
图Ⅰ所示装置可用于电解水实验；
硫酸钠可增强水的导电性，硫酸钠溶液呈中性．

【实验与讨论】
三位同学分别向U形管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液，接通直流电，观察现象，电解一段时间后，断开电源．
（1）实验中发现试管①电极附近的溶液迅速变红，管②电极附近的溶液任为无色，乙同学用pH试纸测定管②电极附近的溶液，pH小于7．  说明试管①电极附近的溶液呈碱性，管②附近的溶液呈酸（选填“酸”、“碱”或“中”）性．
（2）甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中，发现红色立刻消失．乙同学、丙同学将试验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中，发现红色不完全消失．经讨论与分析，乙、丙同学的试验中溶液的红色不消失，原因可能是酸不足（或酸液残留在管壁上等）．
（3）甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等，再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中，观察现象：
甲同学的溶液仍为无色．
乙同学的溶液中红色仍不消失．
丙同学的溶液中红色恰好褪去（或立即消失）．
（4）甲、乙、丙同学分析了实验现象，为确证溶液的酸碱性，又进行下列实验：
甲同学用pH试纸来测定溶液，原因是实验中滴加酚酞的溶液变为无色，可能呈中性，也可能因酸过量而呈酸性，故用pH试纸来确认．
乙同学向溶液中滴加稀硫酸（或酸），使溶液中红色刚好褪去．因为造成（3）中溶液的红色仍不消失的原因是乙同学用pH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量酸．
【解释与结论】
用硫酸钠增强水的导电性时，电解后溶液混合均匀，呈中性．
【交流与反思】
甲同学取55g质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了5g水后，则电解后硫酸钠溶液的质量分数为2.2%．
甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性，电解后溶液的碱性增强．
乙同学的老师上课时用H2SO4增强水的导电性，电解后溶液的酸性增强．
7．化学兴趣小组探究采用下列花汁制作酸碱指示剂，实验记录如下：
汁  液在不同溶液中的颜色变化
蒸馏水白醋石灰水
红玫瑰粉红色粉红色绿色
紫卷心菜紫蓝色红色绿色
胡萝卜橙色橙色橙色
根据上表信息完成：
（1）不能作酸碱指示剂的是胡萝卜．
（2）小娟用此紫卷心菜汁测定某雨水的酸碱性，发现紫卷心菜汁呈红色．则该雨水呈酸性（选填“酸”、“碱”或“中性”）．
（3）现要准确测定该雨水样品的pH，先在试管中取少量样品，用玻璃棒蘸取待测液，滴到pH试纸上，将呈现的颜色与标准比色卡对照，读出pH．
14．下列各组物质能共存于同一溶液的是（　　）
A．CuCl2、KNO3、NaOHB．HCl、K2SO4、Na2CO3
C．NaNO3、KCl、（NH4）2SO4D．HCl、KNO3、NaOH
4．用符号表示下列意义或写出符号的意义：
5个铁原子5Fe                3个二氧化硫分子3SO2
铝元素的化合价为+3价$\stackrel{+3}{Al}$       4Cu2+4个铜离子．
11．图1是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，这种气体对人体的呼吸道有刺激和腐蚀作用．于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图2所示．

【实验操作】
a．向B、C、E三支试管中分别加入 5mL的蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色．
b．在A、D试管中分别加入 2mL浓氨水，立即用带橡胶塞的导管按图3-4-11连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟．
【分析讨论】
（1）E试管放有酚酞溶液的目的是进行对比．
（2）进行操作b时观察到的现象是C中溶液先变红色，B中溶液后变红色．
（3）由此可以得到的实验结论是：①分子是不断运动的，②温度越高，分子运动的越快．
（4）对比改进前的实验，改进后实验的优点是不污染环境．
8．向盛有10mL稀盐酸（其中滴有少量紫色石蕊试剂）的烧杯中加入氢氧化钠溶液，用pH计（测pH的仪器）测定溶液的pH，所得数据如下．请分析并回答下列问题：
加入NaOH溶液的体积/mL02468101214
烧杯中溶液的pH1.11.21.41.62.07.011.012.2
（1）当加入氢氧化钠溶液的体积为10mL时，稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应；
（2）当加入氢氧化钠溶液的体积为13mL时，溶液显蓝色；
（3）当烧杯中溶液的pH=1.4时，溶液中的溶质有哪些？NaCl和HCl（或氯化钠和盐酸）．
9．下列各物质之间有如图所示反应关系，根据图回答下列问题

（1）C为CaCO3G为H2（写化学式）；
（2）步骤③中发生反应的化学方程式为CuSO4+Fe=Cu+FeSO4、H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑．
（3）A是初中化学中常见离子构成的一种化合物，该物质中一定含有Cu、C、O元素．

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