题目内容

14．硫酸锌用于制造立德粉，并用作媒染剂、收敛剂、木材防腐剂等．现欲用氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）为原料生产ZnSO4•7H2O，工艺流程如图：

（1）步骤I的操作是酸浸和过滤，滤渣A的主要成分是H2SiO3．
（2）步骤Ⅱ中，在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾，生成 Fe（OH）3和MnO（OH）2两种沉淀，该反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe（OH）3↓+MnO（OH）2↓+5H+．
（3）步骤IV中的烘干操作需在减压低温条件下进行，其原因是降低烘干的温度，防止ZnSO4•7H2O分解．
（4）取28.70g ZnSO4•7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示．680℃时固体的化学式为
b
a．ZnO b．Zn3O（SO4）2 c．ZnSO4   d．ZnSO4•H2O．

分析 氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）加稀硫酸溶解，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁，再加高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成MnO（OH）2和氢氧化铁沉淀，过滤，滤液中含有硫酸铜和硫酸锌，加锌粉置换铜离子，过滤，滤渣为Cu可能含有Zn，滤液为硫酸锌，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，以此解答该题．

解答 解：氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）加稀硫酸溶解，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁，再加高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成MnO（OH）2和氢氧化铁沉淀，过滤，滤液中含有硫酸铜和硫酸锌，加锌粉置换铜离子，过滤，滤渣为Cu可能含有Zn，滤液为硫酸锌，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，
（1）步骤Ⅰ加入硫酸，加稀硫酸充分浸泡，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁，得到滤渣A为H2SiO3，故答案为：酸浸和过滤；H2SiO3；
（2）在PH约为2.1的滤液中加入高锰酸钾，与亚铁离子反应生成MnO（OH）2和氢氧化铁沉淀，该反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe（OH）3↓+MnO（OH）2↓+5H+，
故答案为：3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe（OH）3↓+MnO（OH）2↓+5H+；
（3）ZnSO4•7H2O在温度较高时易失去结晶水，需在减压低温条件下干燥，
故答案为：降低烘干的温度，防止ZnSO4•7H2O分解；
（4）28.70 g ZnSO4•7H2O的物质的量为0.1mol，由Zn元素守恒可知，生成ZnSO4•H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O（SO4）2时，物质的量均为0.1mol，
若得ZnSO4•H2O的质量为17.90g（100℃）；
若得ZnSO4的质量为16.10g（250℃）；
若得Zn3O（SO4）2的质量为0.1mol×$\frac{1}{3}$×403=13.43g（680℃）；
若得ZnO的质量为8.10g（930℃）；
所以680℃时所得固体的化学式为Zn3O（SO4）2；
故答案为：b．

点评 本题以ZnSO4•7H2O的制备为知识背景，考查了基本实验操作、氧化还原反应、化学反应速率的影响因素、化学方程式的书写等知识，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和实验能力．

练习册系列答案
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11．观察下列实验装置图，试回答下列问题：

（1）写出图中四种实验操作的名称依次是过滤、蒸发、蒸馏、分液．
（2）写出装置④中所用玻璃仪器的名称分液漏斗、烧杯．
（3）下列实验需要在哪套装置中进行（填序号）：
a、从海水中提取蒸馏水：③；  
b、分离氯化钠和水：②；
c、分离碳酸钙和水：①；  
d、分离植物油和水：④．
12．如何除去括号中的杂质？
（1）NaC1固体（I2）加热升华
（2）KC1固体（MnO2）溶于水过滤
（3）Cu粉（Fe）溶于足量盐酸后过滤
（4）NaC1固体（CaC12）加足量碳酸钠溶液后过滤，滤液中加足量盐酸，最后蒸发结晶．
2．有机物H是一种芳香酯，其合成路线如图所示
已知：RCH2CHO+R′CH2CHO$→_{△}^{稀NaOH溶液}$RCH2CH=+H2O（R、R′为H或烃基）
按要求回答下列问题：
（1）写出有机A的结构简式；C中含有的官能团碳碳双键和醛基（写名称）．
（2）E→F的有机反应类型为取代反应．
（3）D与G反应生成H的化学方程式为．
（4）C的同分异构体中，符合下列条件的共有6种（包括本身和顺反异构），
①能发生加聚反应        ②能发生银镜反应       ③属于芳香族化合物
其中核磁共振氢谱有五个吸收峰的同分异构体的结构简式．
（5）有机物M是合成某种治疗心脏病药物的中间体，根据已有知识和相关信息，写出以N为原料制备M的合成路线流程图（其它无机、有机试剂任用）．合成路线流程图示例如下：CH2CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸、△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH3
9．确定反应的化学方程式和制得的MgO的纯度，称量MgSO410.0g，放置于石英管中，按右图连接装置进行试验．试验步骤如下：
①向装置中先通一段时间CO，然后开始加热．
②加热一段时间，停止加热，继续通CO至石英管冷却至室温；称量石英管中剩余固体质量为3.6g（经分析可知固体中含有MgO和MgSO4）．
③向洗气瓶A中的溶液中加入足量BaCl2溶液至不再产生沉淀；经过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为29.5g．
④向上述沉淀中加入足量稀盐酸至沉淀不再溶解，经过滤、洗涤、干燥，称量剩余沉淀质量为4.66g．
⑤依据上述实验数据，可计算出产物中SO3和CO2的体积比为1：3
（1）上述装置有明显缺陷，请指出无尾气收集或处理装置．
（2）步骤③中生成的沉淀为BaSO4、BaCO3、BaSO3，．
（3）步骤④中洗涤沉淀的方法是取沉淀放在过滤器中，加入蒸馏水浸没沉淀待水自然流下，重复2-3次洗涤干净．
（4）根据上述实验数据，写出CO还原MgSO4的化学方程式4MgSO4+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SO3+3CO2+3SO2+4MgO．
（5）根据上述数据计算石英管中制得的MgO纯度为88.9%（保留至0.1%）
19．香精是由人工合成的模仿水果和天然香料气味的浓缩芳香油，属于人造香料，多用于制造食品，化妆品和卷烟等．
Ⅰ．苏合香醇是一种食用香精，由C8H10合成其路线如图1所示．

（1）苏合香醇的结构简式为，它不能发生的有机反应类型有④、⑥．
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 ⑤氧化反应 ⑥水解反应
（2）Y分子中最多有16个原子共平面．
Ⅱ．有机物G也是一种常见香料，其合成路线如图2．其中D的相对分子质量为88，它的核磁共振氢谱显示只有三组峰；F与苏合香醇互为同系物．

已知：R-CH=CH2$\underset{\stackrel{①{B}_{2}{H}_{6}}{→}}{②{H}_{2}{O}_{2}/O{H}^{-}}$ R-CH2CH2OH
（3）C与新制Cu（OH）2悬浊液反应的化学方程式为．
（4）G中含有两个甲基，E可发生银镜反应，在催化剂存在下，1mol E与2mol H2可以反应生成F，则E的结构简式为．
（5）D与F反应的化学方程式为．
（6）苯环上有两个取代基，且显弱酸性的F的同分异构体共有6种．
6．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等．下列判断不正确的是（　　）
A．最简单气态氢化物的热稳定性：R＞Q
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜W
C．原子半径：T＞Q＞R
D．简单离子半径：T＞R
3．A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物，它们的关系如图所示：

（1）化合物C的分子式是C7H8O，C遇到FeCl3溶液显示紫色，C与溴水反应生成的一溴代物只有两种，则C的结构简式为；
（2）D为一直链化合物，其相对分子质量比化合物C的小20，它能跟NaHCO3反应放出CO2，则D分子式为4H8O2，D具有的官能团是羧基；
（3）反应①的化学方程式是；
（4）芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体，通过反应②化合物B能生成E和F，F可能的结构简式是；
（5）E可能的结构简式是．
4．在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是（　　）
A．容器内原子总数不变B．容器内压强不变
C．容器内分子总数不变D．发生的反应属于取代反应

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