题目内容

12．含锌废渣和各种锌矿（如菱锌矿）都有着重要的用途
 I．以含锌废渣（主要成分为ZnO，杂质为FeO﹑CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO4•7H2O）的流程如图．

 （1）粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应的速率．
（2）物质X是，滤渣中含有的金属单质有锌和铜，除铜时发生的反应属于置换反应（填基本反应类型）
（3）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液，冷却结晶﹑过滤、洗涤和低温烘干．
（4）某温度下，Fe（OH）3分解得到一种铁﹑氧质量比21：8的氧化物，该氧化物的化学式Fe3O4．
 II．以某菱锌矿（ZnCO3含量为62.5%）为原料制备锌的原理如下（假设杂质不参加反应）：ZnCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZnO+CO2↑  Zn+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+CO2，则100吨这样的菱锌矿理论上最多制得锌多少吨？（写出计算过程）

分析 Ⅰ、（1）反应物接触越充分，反应速率越快；
（2）根据反应物和生成物的种类可以判断反应类型；
（3）饱和溶液通过冷却可以达到晶体；
（4）根据元素的质量比可以判断氧化物的种类；
Ⅱ、根据费用低化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：Ⅰ、（1）粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应的速率．故填：增大反应物的接触面积，加快反应的速率．
（2）物质X是锌，滤渣中含有金属单质有铜、锌；除铜时，硫酸铜和锌反应生成硫酸锌和铜，是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应．故填：锌；铜、锌；置换．
（3）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干．故填：一定条件下制成硫酸锌的饱和溶液；过滤．
（4）设铁的氧化物的化学式为FexOy，
根据题意有：56x：16y=21：8，
x：y=3：4，
该氧化物的化学式是Fe3O4．
故填：Fe3O4．
Ⅱ、解：设100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌的质量为x，
100t这样的菱锌矿中，碳酸锌的质量为：100t×62.5%=62.5t，
由ZnCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ZnO+CO2↑，ZnO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+CO2可知，ZnCO3～Zn，
ZnCO3～Zn，
 125      65
62.5t     x
$\frac{125}{65}=\frac{62.5t}{x}$
x=32.5t，
答：100t这样的菱锌矿理论上最多可制得锌32.5t．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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2．下列描述不属于铁的物理性质是（　　）
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3．如表列出了几种行星上的“大气”（相当于地球上的空气）的主要成分．
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木星氨气、氦气、氢气、甲烷
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根据表中提供的信息和你学过的有关知识分析下列问题：
（1）表内几种行星中，含有稀有气体的行星是木星．
（2）请根据火星大气的成份分析：人在火星上能否生存否（填“能”或“否”）原因是火星大气中没有氧气；而二氧化碳和氮气均不能供给呼吸．
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20．X、Y、Z三种原子的原子核中的质子数相同，但中子数不同，它们是（　　）
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7．铯原子钟2000万年仅误差1秒，它的工作原理是利用铯原子内部的电子在两个能级间跳跃时辐射出的电磁波来控制钟的走动．如图所示为铯元素的相关信息．下列说法正确的是（　　）
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（2）家用净水剂中常使用活性炭净水，这种物质既能吸附水中的异味和色素，又可粗略去除一些难溶性杂质．
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（4）水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染，请列举一种预防水体污染的具体做法工业废水处理达标后再排放．
1．从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计．科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验．请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据如图回答问题：

（1）在实验室中用过氧化氢（H2O2）制取氧气．
[明确实验目的]：用过氧化氢溶液在实验室里制取氧气．
[收集有关资料]过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的符号表达式为：H2O2$\stackrel{MnO_2}{→}$H2O+O2．
[设计合理方案]：若采用分解过氧化氢溶液制取并收集氧气，并且可随时添加液体药品，其实验装置应选用上述仪器中的①③④⑤⑦或②③④⑦（填序号）
[进行科学实验]①长颈漏斗中应放入的物质是过氧化氢溶液，锥形瓶中应放入的物质是二氧化锰．

②要收集一瓶纯净的氧气应选择图中的装置E（填字母）；若用F装置收集氧气，氧气应从a端进入（a或b）
③某同学在用E装置收集氧气，结果发现所收集到的气体不纯，其原因可能是气体收集的过早，装置中的空气没有被全部排出．
④若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气，优点是过氧化氢溶液分解不需要加热，操作比较简单；（答出一点）
⑤装置B中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是A
A．改用分液漏斗控制液体的滴加速度  B．用体积小的锥形瓶  C．加热反应物
（2）若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择气体收集装置中的E（填序号），理由是集气瓶中会留有少量水，实验时可把硫燃烧生成的二氧化硫吸收掉，防止污染空气
（3）在实验室中，可以用加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰固体混合物制取氧气，且二氧化锰是反应中催化剂．反应原理（符号表达式）KClO3$\stackrel{MnO_2}{→}$KCl+O2；
（4）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热制取氨气．常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水．若制取并收集氨气，应该从图中选择的发生装置是A，（填序号，下同）收集装置是D或F．
14．化学小组同学发现氢氧化钠溶液与碳酸氢钠溶液混合后无明显现象，产生疑问：两种物质是否发生了化学变化？在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明氢氧化钠溶液与碳酸氢钠溶液发生了反应．
查阅资料：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
（1）用一定量溶质质量分数的碳酸氢钠、氢氧化钠和碳酸钠三种溶液进行如下实验．

甲实验：试管1中产生的现象为有气泡产生．
乙实验：试管1中溶液变浑浊．试管3中发生的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓．
丙实验：试管1中无明显现象，试管2、3中溶液变浑浊．
丁实验：分别加热a、b、c内的溶液至沸腾，d内的澄清石灰水变浑浊，e、f内的澄清石灰水无明显变化．
（2）【实验一】证明氢氧化钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成了碳酸钠．
选用上述实验中的药品进行实验：在碳酸氢钠溶液中加入A溶液，无明显现象，然后滴加氢氧化钠溶液，溶液变浑浊，则A溶液是CaCl2溶液．有同学提出了这个实验不足以证明有碳酸钠的生成，其理由是CaCl2 和NaOH反应生成Ca（OH）2，氢氧化钙是微溶物，在溶液中也产生沉淀．为了证明有碳酸钠生成，需要继续进行的操作是取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na2CO3生成，反之则没有．
【实验二】证明氢氧化钠溶液与碳酸氢钠反应后碳酸氢钠不存在．
参考上述实验，又设计了一个实验，虽然煤油观察不到明显的实验现象，但可以证明反应发生了，该实验方案是取少量反应后的溶液加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明有：NaHCO3存在，反之则没有．
【反思】通过实验1和实验2说明，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同角度证明反应的发生，这两个角度是一是可以通过检验反应物证明反应发生，二是可以通过检验产物证明反应发生．

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