某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO实验流程如下:请回答下列问题:(1)加入铁粉后发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu．(2)甲.乙两同学选用下列仪器.采用不同的方法来制取氨气．①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵.则应选用装置A.生成氨气的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO实验流程如下：

请回答下列问题：
（1）加入铁粉后发生反应的离子方程式为Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
（2）甲、乙两同学选用下列仪器，采用不同的方法来制取氨气．
①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵，则应选用装置A（填写装置代号），生成氨气的化学方程式为Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②乙同学选用了装置B，则使用的两种药品的名称为浓氨水、碱石灰．
（3）H₂O₂的作用是将二价铁氧化成三价铁．
（4）除铁过程中得到的Fe（OH）₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂（K₂FeO₄），该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2．
（5）乙知溶液a中含有CO₃^2-、SO₄^2-两种酸根阴离子，若只允许取用一次样品，检验这种离子存在的实验操作过程为取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO₃^2-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO₄^2-．

分析氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤，可得到硫酸铜、硫酸锌溶液；向酸浸液中加铁可还原出铜，经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液；然后加入双氧水和氨气，将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；后向滤液中加氨气和碳酸氢铵等将锌离子转化为Zn₂（OH）₂CO₃，最后焙烧，Zn₂（OH）₂CO₃受热分解得到氧化锌．
（1）Fe与铜离子发生置换反应；
（2）①A装置为固体加热制备气体，实验室用氯化铵和氢氧化钙来制备氨气；
②装置B为液体与固体反应不需要加热的装置；
（3）H₂O₂的作用是将二价铁氧化成三价铁；
（4）从题给信息写出反应物和生成物，结合原子守恒和电子守恒分析；
（5）根据CO₃^2-、SO₄^2-的性质可知选用盐酸和氯化钡溶液检验．

解答解：氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤，可得到硫酸铜、硫酸锌溶液；向酸浸液中加铁可还原出铜，经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液；然后加入双氧水和氨气，将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；后向滤液中加氨气和碳酸氢铵等将锌离子转化为Zn₂（OH）₂CO₃，最后焙烧，Zn₂（OH）₂CO₃受热分解得到氧化锌．
（1）Fe与铜离子发生置换反应生成Cu和亚铁离子，其离子方程式为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，故答案为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（2）①A装置为固体加热制备气体，实验室用氯化铵和氢氧化钙来制备氨气，所以选A，其反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：A；Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②装置B为液体与固体反应不需要加热的装置，则可以选用浓氨水、碱石灰来制备氨气；
故答案为：浓氨水、碱石灰；
（3）根据以上分析，H₂O₂的作用是将二价铁氧化成三价铁，故答案为：将二价铁氧化成三价铁；
（4）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-，生成物之一为FeO₄^2-，因铁在反应中化合价升高，故氯元素的化合价降低，则另一产物为Cl^-，根据元素、电子、电荷守恒配平（可知产物还有水），则方程式为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，Fe（OH）₃为还原剂，ClO^-为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2；
故答案为：3：2；
（5）CO₃^2-与酸会生成二氧化碳气体，SO₄^2-与钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，所以可选用盐酸和氯化钡溶液检验，其操作为：取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO₃^2-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO₄^2-；
故答案为：取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO₃^2-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO₄^2-．