Question

19．氧化鋅（M=81.0g•mol^-1），又稱鋅白、鋅氧粉．納米氧化鋅是一種新型高功能精細(xì)無(wú)機(jī)粉料，可用于制造氣體傳感器、熒光體、紫外線遮蔽材料、高效催化劑，廣泛用于涂料、醫(yī)藥、玻璃等工業(yè)行業(yè)．利用ZnCl₂（M=136.0g•mol^-1）和H₂C₂O₄固體制備工藝流程如下：

其反應(yīng)原理如下：ZnCl₂+H₂C₂O₄+2H₂O═ZnC₂O₄•2H₂O↓+2HCl
2ZnC₂O₄•2H₂O+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ZnO+4CO₂↑+4H₂O
已知：①ZnC₂O₄+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO₂↑
②Ag₂C₂O₄、ZnC₂O₄難溶于水，易溶于強(qiáng)酸．
根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)時(shí)H₂C₂O₄過(guò)量的原因氯化鋅充分轉(zhuǎn)化成ZnC₂O₄•2H₂O沉淀．
用6.000gH₂C₂O₄固體配制約2.5mol•L^-1H₂C₂O₄溶液需要用到的儀器ABCD．
A．燒杯 B．容量瓶 C．托盤(pán)天平 D．膠頭滴管
（2）a操作名稱為過(guò)濾．在反應(yīng)后，操作a前，往往加入乙醇，乙醇的作用為減小ZnC₂O₄•2H₂O的溶解度，便于ZnC₂O₄•2H₂O充分析出．
（3）洗滌時(shí)如何檢驗(yàn)是否已洗滌干凈？取最后一次洗滌濾液，滴加硝酸酸化的硝酸銀，看是否有沉淀出現(xiàn)，若有沉淀，則洗滌未干凈，若無(wú)則干凈．
（4）灼燒需要在氧氣氣氛中于350℃～450℃下灼燒0.5～2h，得到白色納米氧化鋅粉，試分析灼燒在氧氣氣氛中進(jìn)行的原因?qū)⒉菟岣�充分氧化成二氧化碳．如何說(shuō)明灼燒時(shí)已完全分解？將加熱后固體冷卻稱重，再加熱、冷卻再稱重，直到兩次質(zhì)量相差小于0.1g即可說(shuō)明已完全分解．
（5）稱量產(chǎn)品質(zhì)量為3.240g，則該納米氧化鋅的產(chǎn)率為80%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)原理可知，H₂C₂O₄過(guò)量可以使氯化鋅充分轉(zhuǎn)化成ZnC₂O₄•2H₂O沉淀，根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作可知，需要用到燒杯、容量瓶、托盤(pán)天平、膠頭滴管等，據(jù)此答題；
（2）a操作是將ZnC₂O₄•2H₂O沉淀從混合溶液中分離出來(lái)，可以用過(guò)濾操作，過(guò)濾前加入乙醇，可以減小ZnC₂O₄•2H₂O的溶解度，便于ZnC₂O₄•2H₂O充分析出；
（3）ZnC₂O₄•2H₂O沉淀表面可能有可溶性雜質(zhì)含有氯離子，可以通過(guò)檢驗(yàn)氯離子判斷是否已洗滌干凈；
（4）灼燒在氧氣氣氛中進(jìn)行可以將草酸根充分氧化成二氧化碳，得到較純的氧化鋅，可以通過(guò)恒重法判斷灼燒時(shí)已完全分解；
（5）根據(jù)鋅元素守恒可計(jì)算出氧化鋅的理論質(zhì)量，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計(jì)算；

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)原理可知，H₂C₂O₄過(guò)量可以使氯化鋅充分轉(zhuǎn)化成ZnC₂O₄•2H₂O沉淀，根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作可知，需要用到燒杯、容量瓶、托盤(pán)天平、膠頭滴管等，故選ABCD，
故答案為：氯化鋅充分轉(zhuǎn)化成ZnC₂O₄•2H₂O沉淀；ABCD；
（2）a操作是將ZnC₂O₄•2H₂O沉淀從混合溶液中分離出來(lái)，可以用過(guò)濾操作，過(guò)濾前加入乙醇，可以減小ZnC₂O₄•2H₂O的溶解度，便于ZnC₂O₄•2H₂O充分析出，
故答案為：過(guò)濾；減小ZnC₂O₄•2H₂O的溶解度，便于ZnC₂O₄•2H₂O充分析出；
（3）ZnC₂O₄•2H₂O沉淀表面可能有可溶性雜質(zhì)含有氯離子，可以通過(guò)檢驗(yàn)氯離子判斷是否已洗滌干凈，具體操作為取最后一次洗滌濾液，滴加硝酸酸化的硝酸銀，看是否有沉淀出現(xiàn)，若有沉淀，則洗滌未干凈，若無(wú)則干凈，
故答案為：取最后一次洗滌濾液，滴加硝酸酸化的硝酸銀，看是否有沉淀出現(xiàn)，若有沉淀，則洗滌未干凈，若無(wú)則干凈；
（4）灼燒在氧氣氣氛中進(jìn)行可以將草酸根充分氧化成二氧化碳，得到較純的氧化鋅，說(shuō)明灼燒時(shí)已完全分解的方法是將加熱后固體冷卻稱重，再加熱、冷卻再稱重，直到兩次質(zhì)量相差小于0.1g即可說(shuō)明已完全分解，
故答案為：將草酸根充分氧化成二氧化碳；將加熱后固體冷卻稱重，再加熱、冷卻再稱重，直到兩次質(zhì)量相差小于0.1g即可說(shuō)明已完全分解；
（5）6.800gZnCl₂中，鋅元素的物質(zhì)的量為$\frac{6.800g}{136g/mol}$=0.05mol，根據(jù)據(jù)鋅元素守恒可知氧化鋅的理論質(zhì)量為0.05mol×81g/mol=4.05g，所以氧化鋅的產(chǎn)率=$\frac{3.240g}{4.05g}$×100%=80%，
故答案為：80%；

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)納米氧化鋅工藝的反應(yīng)條件的理解、閱讀獲取信息能力，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用與能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息進(jìn)行解決問(wèn)題的能力，題目難度中等．