题目内容
4．由于金属锌本身的价值不高，在我国工业锌废料的回收利用率比较低．某课题组研究利用含少量铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质的资源综合利用，其工艺流程图（图中加入的物质均为足量）及有关数据如下：
| 物质 | Fe（OH）3 | Cu（OH）2 | Zn（OH）2 | CuS | ZnS |
| Ksp | 4.0×10-38 | 5.0×10-20 | 2.0×10-16 | 8.5×10-45 | 1.2×10-23 |
（1）固体A的主要成分是Fe（OH）3；加入固体B的主要作用是除去溶液Ⅱ中的Cu2+．
（2）粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（3）若溶液II中c（Cu2+）为0.05mol•L-1，则溶液II的pH≤5．
（4）若B是Zn，取8.320gC完全溶解于500mL 1mol•L-1稀硝酸中，共收集到2240mL气体，再向所得溶液中加入NaOH溶液至刚好生成沉淀最多，此时所得沉淀质量（m）的取值范围是13.42；若B是另一种物质，取部分C于试管中，加入盐酸后产生了有臭鸡蛋味气体，则该反应的离子方程式为ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+．
（5）溶液III还可以与（NH4）2S溶液反应制备ZnS，实际生产中选用（NH4）2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物，是因为后者制得的ZnS中会含有较多的Zn（OH）2杂质．
分析 利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌：粗铜中铜、铁和硫酸、硝酸反应，生成铜离子、铁离子，根据Ksp可知，氢氧化铜比氢氧化锌更难溶，向溶液中加入Zn（OH）2，得到沉淀A为Fe（OH）3，加入足量固体B，因B不同沉淀C成分不同，但滤液Ⅲ为硫酸锌溶液，制备七水合硫酸锌，防止结晶水失水，需冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，即得到较纯净的硫酸锌晶体，
（1）根据以上分析解答；由分析可知要沉淀铜离子；
（2）Cu与硝酸反应生成硝酸铜和NO、水；
（3）根据溶度积常数计算溶液中的氢氧根离子浓度，再计算pH；
（4）若B是Zn，则固体C为Zn和Cu的混合物，由关系式Zn、Cu～2e-～Zn2+、Cu2+～2OH-～Cu（OH）2、Zn（OH）2可知，固体增大的质量为氢氧根离子的质量；
（5）Na2S在溶液中水解显碱性．
解答 解：利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌：粗铜中铜、铁和硫酸、硝酸反应，生成铜离子、铁离子，根据Ksp可知，氢氧化铜比氢氧化锌更难溶，向溶液中加入Zn（OH）2，得到沉淀A为Fe（OH）3，加入足量固体B，因B不同沉淀C成分不同，但滤液Ⅲ为硫酸锌溶液，制备七水合硫酸锌，防止结晶水失水，需冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，即得到较纯净的硫酸锌晶体，
（1）由以上分析可知固体A的主要成分是Fe（OH）3，固体B可为氢氧化铜、氧化铜、硫化锌或锌等，用于除去溶液Ⅱ中的Cu2+，
故答案为：Fe（OH）3；除去溶液Ⅱ中的Cu2+；
（2）粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）若溶液Ⅱ中c（Cu2+）为0.05mol•L-1，由Ksp=5.0×10-20可知，c（OH-）=$\sqrt{\frac{5×1{0}^{-20}}{0.05}}$mol/L=1.0×10-9mol/L，则c（H+）=1.0×10-5mol/L，
所以pH≤5，
故答案为：5；
（4）若B是Zn，则固体C为Zn和Cu的混合物，取8.320gC完全溶解于500mL1mol•L-1稀硝酸中，共收集到2240mL气体，即n（NO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，转移0.3mol电子，由关系式Zn、Cu～2e-～Zn2+、Cu2+～2OH-～Cu（OH）2、Zn（OH）2可知，总质量为8.320g+0.3mol×17g/mol=13.42g，若固体B是另一种物质，取部分固体C于试管中，加入足量的盐酸，有臭鸡蛋气味的气体产生，气体为硫化氢，该实验为制备硫酸锌，则B应为ZnS，固体C中含有ZnS和CuS，和盐酸反应生成硫化氢的物质为硫化锌，反应为：ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+，
故答案为：13.42；ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+；
（5）Na2S在溶液中水解显碱性，所以制得的ZnS中会含有较多的Zn（OH）2；
故答案为：Zn（OH）2．
点评 本题考查了利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌的流程分析，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，涉及氮的化合物、沉淀溶解平衡应用、氧化还原等知识，理清沉淀溶解平衡的有关计算是解本题关键，题目难度中等．
己二酸 
是一种工业上具有重要意义的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，能够发生成盐反应、酯化反应等，并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等，己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位．实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图：3
+8HNO3→3
+8NO↑+7H2O可能用到的有关数据如表：
| 物资 | 密度（20℃） | 熔点 | 沸点 | 溶解性 | 相对分子质量 |
| 环己醇 | 0.962g/cm3 | 25.9℃ | 160.8℃ | 20℃时水中溶解度3.6g，可混溶于乙醇、苯 | 100 |
| 己二酸 | 1.36g/cm3 | 152℃ | 337.5℃ | 在水中的溶解度：15℃时1.44g，25℃时2.3g，易溶于乙醇，不溶于苯． | 146 |
I、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸（密度为1.31g/cm3），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇．
II、水浴加热三口烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三口烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65℃之间．
III、当环己醇全部加入后，将混合物用80℃～90℃水浴加热约10min（注意控制温度），直至无红棕色气体生成为止．
IV、趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤得粗产品．
V、粗产品经提纯后称重为5.7g．
请回答下列问题：
（1）仪器b的名称为球形冷凝管（或冷凝管）．
（2）向三口烧瓶中滴加环己醇时，要控制好环己醇的滴入速率，防止反应过于剧烈导致温度迅速上升，否则．可能造成较严重的后果，试列举一条可能产生的后果：
反应液暴沸冲出冷凝管；放热过多可能引起爆炸；产生的NO2气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中．
（3）已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为：
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应，则相关反应方程式为：
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2．
（4）为了除去可能的杂质和减少产品损失，可分别用冰水和苯洗涤晶体．
（5）粗产品可用重结晶 法提纯（填实验操作名称）．本实验所得到的己二酸产率为75%．
已知：氯苯为无色液体，沸点132.2℃，常温下不与氢氧化钠溶液反应．
回答下列问题：
（1）A反应器是利用实验室法制取氯气，中空玻璃管B的作用是平衡气压．冷凝管中冷水应从a（填“a”或“b”）处通入．
（2）把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中（内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂），加热维持反应温度在40～60℃为宜，温度过高会生成二氯苯．
①对C加热的方法是c（填序号）．
a．酒精灯加热 b．酒精喷灯加热 c．水浴加热
②D出口的气体成分有HCl、苯蒸汽和氯气．
（3）C反应器反应完成后，工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥，才能蒸馏．碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物，同时减少碱的用量，节约成本．写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H2O（写两个即可）．
（4）上述装置图中A、C反应器之间，需要增添一个U形管，其内置物质是五氧化二磷或氯化钙．
（5）工业生产中苯的流失情况如下：
| 项目 | 二氯苯 | 尾气 | 不确定苯耗 | 流失总量 |
| 苯流失量（kg/t） | 13 | 24.9 | 51.3 | 89.2 |
NaCN为剧毒无机物．某兴趣小组查资料得知，实验室里的NaCN溶液可使用Na2S2O3溶液进行解毒销毁，他们开展了以下三个实验，请根据要求回答问题：
乙醛在518℃时经途径Ⅰ或途径Ⅱ分解为甲烷和一氧化碳，如图所示是两途径的能量变化曲线示意图．下列叙述中，错误的是（ ）| A． | 在其他条件不变时，途径Ⅰ与途径Ⅱ中乙醛的转化率相同 | |
| B． | 途径Ⅱ是加入催化剂时能量变化曲线，且催化剂是I2 | |
| C． | 途径Ⅰ与途径Ⅱ的焓变（△H）相同 | |
| D． | 加入催化剂将增大正反应速率，降低逆反应速率 |
| A． | 8.5 | B． | 17 | C． | 22 | D． | 34 |