题目内容
活性氧化锌用途非常广泛．以氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下：
已知：Zn（OH）2可溶于NaOH溶液．
请回答下列问题：
（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，其目的是 ．
（2）操作A所得滤渣的主要成分是 ．
（3）加入过量Fe时，滤液M中与Fe反应的离子有 ．
（4）操作C所得的滤渣P中含有Fe（OH）2和Fe（OH）3，请写出生成Fe（OH）3的化学反应方程式为 ．
（5）“沉淀”的成分为ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，可用氧化物的形式把它改写为 ．
已知：Zn（OH）2可溶于NaOH溶液．
请回答下列问题：
（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，其目的是
（2）操作A所得滤渣的主要成分是
（3）加入过量Fe时，滤液M中与Fe反应的离子有
（4）操作C所得的滤渣P中含有Fe（OH）2和Fe（OH）3，请写出生成Fe（OH）3的化学反应方程式为
（5）“沉淀”的成分为ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，可用氧化物的形式把它改写为
考点：制备实验方案的设计,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
专题：几种重要的金属及其化合物
分析：制备活性氧化锌流程为：氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）中加入稀硫酸，氧化锌、铁的氧化物、氧化铜与稀硫酸反应，二氧化硅不反应，通过过滤操作分离出二氧化硅，滤液中含有铁离子、亚铁离子、锌离子、铜离子；向滤液M加入过量铁粉，铜离子被置换成铜单质，通过过滤得到的滤液N中含有亚铁离子、锌离子；向滤液N中加入过量氢氧化钠，反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀，滤液Q中含有AlO2-；酸化滤液Q后加入适量碳酸钠溶液得到沉淀ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，经过煅烧得到ZnO，
（1）根据固体表面积对反应速率的影响分析；
（2）根据不与硫酸进行分析；
（3）铁的还原性大于铜，铁与铜离子反应生成铜单质；
（4）根据Fe（OH）2易于氧化分析；
（5）根据“ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O氧化物的书写规则书写；
（1）根据固体表面积对反应速率的影响分析；
（2）根据不与硫酸进行分析；
（3）铁的还原性大于铜，铁与铜离子反应生成铜单质；
（4）根据Fe（OH）2易于氧化分析；
（5）根据“ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O氧化物的书写规则书写；
解答：
解：根据图示可知，制备流程为：氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）中加入稀硫酸，氧化锌、铁的氧化物、氧化铜与稀硫酸反应，二氧化硅不反应，通过过滤操作分离出二氧化硅，滤液中含有铁离子、亚铁离子、锌离子、铜离子；向滤液M加入过量铁粉，铜离子被置换成铜单质，通过过滤得到的滤液N中含有亚铁离子、锌离子；向滤液N中加入过量氢氧化钠，反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀，滤液Q中含有AlO2-；酸化滤液Q后加入适量碳酸钠溶液得到沉淀ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，经过煅烧得到ZnO，
（1）为了加快反应速率，增大固液接触面积，在“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，故答案为：增大接触面积使其能充分反应；
（2）氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质），SiO2不与硫酸反应，为操作A所得滤渣；故答案为：SiO2；
（3）滤液M中加入过量铁粉后，铁与铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜单质，铁与三价铁离子反应生成亚铁离子，铁能置换出M中过量的H+，故答案为：H+、Cu2+、Fe3+；
（4）滤渣P中Fe（OH）2很容易被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（5）“沉淀”的成分为ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，可用氧化物的形式，先写金属氧化物、非金属氧化物、水，为3ZnO?CO2?3H2O；
故答案为：3ZnO?CO2?3H2O．
（1）为了加快反应速率，增大固液接触面积，在“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，故答案为：增大接触面积使其能充分反应；
（2）氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质），SiO2不与硫酸反应，为操作A所得滤渣；故答案为：SiO2；
（3）滤液M中加入过量铁粉后，铁与铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜单质，铁与三价铁离子反应生成亚铁离子，铁能置换出M中过量的H+，故答案为：H+、Cu2+、Fe3+；
（4）滤渣P中Fe（OH）2很容易被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（5）“沉淀”的成分为ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，可用氧化物的形式，先写金属氧化物、非金属氧化物、水，为3ZnO?CO2?3H2O；
故答案为：3ZnO?CO2?3H2O．
点评：本题考查了物质制备方案的设计、物质分离与提纯方法的综合应用，题目难度较大，明确制备流程为解答关键，注意掌握常见物质分离与提纯的操作方法，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力．
练习册系列答案
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