2013年1月27日百度新聞資訊中報(bào)道，活性氧化鋅是一種多功能性的新型無機(jī)材料，其顆粒大小約在1～100納米．云南化工冶金研究所采用濕化學(xué)法（NPP-法）制備納米級活性氧化鋅，可用各種含鋅物料為原料，采用酸浸出鋅，經(jīng)過多次凈化除去原料中的雜質(zhì)，然后沉淀獲得堿式碳酸鋅，最后焙解獲得活性氧化鋅，化學(xué)工藝流程如下：

（1）通過
 
可以檢驗(yàn)流程中濾液2中含有Na+．
（2）上述流程圖中pH=12的Na2CO3溶液中c（CO32-）=0.50mol/L，c（HCO3-）=1×10-2mol/L，則c（Na+）：c（OH-）=
 
．
（3）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42-，另含有Fe2+、Cu2+等雜質(zhì)．先加入
 
（填
“Na2CO3”或“H2SO4”）調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4，然后加入適量KMnO4，F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，同時(shí)KMnO4轉(zhuǎn)化為MnO2．經(jīng)檢測溶液中Fe2+的濃度為0.009mol?L-1，則每升溶液中至少應(yīng)加入
 
mol KMnO4．
（4）已知常溫下，Cu（OH）2的溶度積常數(shù)Ksp=2×10-20．溶液中雜質(zhì)Cu2+濃度為0.0002mol?L-1，若要生成沉淀，則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于
 
．
（5）“沉淀”得到ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O，“煅燒”在450～500℃下進(jìn)行，“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
 
．
考點(diǎn)：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析：由實(shí)驗(yàn)流程可知，含鋅物料為原料，采用硫酸浸出鋅，過濾除雜，得到濾液中含鋅離子，與加入的Na2CO3溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鋅，最后焙解獲得活性氧化鋅．
（1）Na的焰色為黃色，以此檢驗(yàn)；
（2）pH=12的Na2CO3溶液，n（Na）=2n（C），c（OH-）=0.01mol/L；
（3）Fe2+、Cu2+等雜質(zhì)，均可與碳酸鈉反應(yīng)；適量KMnO4將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，由電子守恒計(jì)算；
（4）Cu2+濃度為0.002mol?L-1，轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)c（OH-）=
Ksp
c(Cu2+)
；
（5）“煅燒”反應(yīng)生成ZnO、二氧化碳和水．
解答： 解：由實(shí)驗(yàn)流程可知，含鋅物料為原料，采用硫酸浸出鋅，過濾除雜，得到濾液中含鋅離子，與加入的Na2CO3溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鋅，最后焙解獲得活性氧化鋅．
（1）Na的焰色為黃色，則檢驗(yàn)溶液中含有Na+，常用焰色反應(yīng)，故答案為：焰色反應(yīng)；
（2）pH=12的Na2CO3溶液，由化學(xué)式可知，n（Na）=2n（C），則c（Na+）=2×0.51 mol/L=1.02 mol/L，c（OH-）=0.01mol/L，所以c（Na+）：c（OH-）=102：1，故答案為：102：1；
（3）溶解后得到酸性溶液，要調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4，需要升高pH，故應(yīng)加入Na2CO3　n（Fe2+）=0.009 mol，由電子得失守恒，則n（KMnO4）=
0.009mol
(7-4)
=0.003 mol，故答案為：Na2CO3；0.003；
（4）Cu2+濃度為0.0002mol?L-1，c（Cu2+）?[c（OH-）]2=2×10-20時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，c（OH-）=
Ksp
c(Cu2+)
=
2×10-20
0.0002
=10-8 mol?L-1，pH=6，故答案為：6；
（5）“煅燒”反應(yīng)生成ZnO、二氧化碳和水，反應(yīng)為ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O
 450℃-500℃ 
.
 
3ZnO+CO2↑+3H2O↑，
故答案為：ZnCO3?2Zn（OH）2?H2O
 450℃-500℃ 
.
 
3ZnO+CO2↑+3H2O↑．
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對工藝流程的理解、閱讀獲取信息能力、對操作步驟的分析評價(jià)、物質(zhì)的分離提純、氧化還原反應(yīng)計(jì)算等，是對所學(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)行解決問題的能力，題目難度中等．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)．下列敘述正確的是（　�。�
A、合金材料中不可能含有非金屬元素
B、信息產(chǎn)業(yè)中的光纜的主要成分是單質(zhì)硅
C、采用催化措施，將汽車尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為無害氣體
D、14C可用于文物年代的鑒定，14C與12C互為同素異形體

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）
△H=-571.6kJ?mol-1
2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）
△H=-1 452kJ?mol-1
H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）
△H=-57.3kJ?mol-1
下列說法正確的是（　�。�
A、H2（g）的燃燒熱為571.6 kJ?mol-1
B、
1
2
H2SO4（aq）+
1
2
Ba（OH）2（aq）═
1
2
BaSO4（s）+H2O（l）△H=-57.3 kJ?mol-1
C、同質(zhì)量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃燒，H2（g）放出的熱量多
D、3H2（g）+CO2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）△H=+131.4 kJ?mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

四種短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，其原子的最外層電子數(shù)之和為19，W和X元素原子核質(zhì)子數(shù)之比為1：2，X和Y的電子數(shù)之差為4．下列說法正確的是（　�。�
A、原子半徑大�。篫＞Y＞X＞W(wǎng)
B、W、Y、Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是W
C、Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性
D、z元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于Y

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氨基甲酸銨常用于生產(chǎn)醫(yī)藥試劑、發(fā)酵促進(jìn)劑、電子元件等，是一種可貴的氨化劑．某學(xué)習(xí)小組研究在實(shí)驗(yàn)室中制備氨基甲酸銨的化學(xué)原理．
（1）將體積比為2：1的NH3和CO2混合氣體充入一個(gè)容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡：
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）
將實(shí)驗(yàn)測得的不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：
溫度（℃） 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡總壓強(qiáng)（kPa） 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡氣體總濃度 （10-3mol/L） 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
①上述反應(yīng)的焓變：△H
 
0，熵變△S
 
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算出25.0℃時(shí)2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）的化學(xué)平衡常數(shù)K=
 
．
③若從已達(dá)平衡狀態(tài)的上述容器中分離出少量的氨基甲酸銨晶體，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將
 
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）氨基甲酸銨極易水解：NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3?H2O．該學(xué)習(xí)小組為親身體驗(yàn)其水解反應(yīng)，分別取兩份制得的樣品，將其溶于水中并配制成不同濃度的氨基甲酸銨溶液，繪制出c（NH2COO-）隨時(shí)間（t）變化的曲線如圖所示，若A、B分別為不同溫度時(shí)測定的曲線，則
 
（填“A”或“B”）曲線所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度高，判斷的依據(jù)是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化劑．它是一種無色液體，熔點(diǎn)-54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃，遇水生成硫酸和氯化氫．氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應(yīng)制�。�
SO2（g）+Cl2（g） 
活性炭
 SO2Cl2（l）△H=-97.3kJ/mol
（1）寫出氯化硫酰（SO2Cl2）水解的化學(xué)方程式
 

（2）300℃時(shí)，體積為1L的密閉容器中充入16.20g SO2Cl2，達(dá)到平衡時(shí)容器中含SO2 7.616g，則300℃時(shí)合成SO2Cl2反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為
 
．
（3）已知某溫度下，已知Ksp（AgCl）=2.0×10-10，Ksp（Ag2SO4）=1.6×10-5，在SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液，當(dāng)Ag+濃度為0.1mol/L時(shí)，渾濁液中Cl-濃度與SO42- 濃度之比為
 
．
（4）將（2）所得的平衡混合氣溶于足量的BaCl2溶液中，計(jì)算最終生成沉淀的質(zhì)量是多少（寫出計(jì)算過程）．
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Ⅰ．實(shí)驗(yàn)室稱取0.867g草酸鈉（Na2C2O4，式量為134），溶解于水，加入一定量硫酸，用未知濃度的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液22.50mL，反應(yīng)式如下（未配平）：MnO4-+C2O42-+H+→Mn2++CO2+H2O．則裝KMnO4的滴定管是
 
（填“酸式”或“堿式”）； KMnO4溶液的濃度是
 
mol/L．
Ⅱ．某溫度下在容積固定的密閉容器中，下列反應(yīng)達(dá)到平衡：M（g）+H2O（g）?N（g）+H2（g）
起始n（M）：n（H2O） M轉(zhuǎn)化率 H2O轉(zhuǎn)化率
1：1 0.5 0.5
1：2 0.67 0.33
1：3 0.75 0.25
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
．該溫度下，向容器中充入1molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2，則起始時(shí)該反應(yīng)速率V正
 
V逆（填“＞”、“＜”或“=”）
②結(jié)合表中數(shù)據(jù)，判斷下列說法中正確的是
 
．
A．增加H2O（g）的量，M的轉(zhuǎn)化率升高而H2O（g）的轉(zhuǎn)化率降低
B．若M與H2O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時(shí)，二者的初始投入量一定相同
C．M和H2O（g）初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比
D．當(dāng)M與H2O（g）物質(zhì)的量之比為1：4時(shí)，M的轉(zhuǎn)化率為0.85
③該溫度下，向容器中充入2molM、2mol H2O，當(dāng)達(dá)平衡時(shí)放出a KJ熱量，則該反應(yīng)的△H=
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

以下是一些物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)（常壓）：
鉀 鈉 Na2CO3 金剛石 石墨
熔點(diǎn)（℃） 63.65 97.8 851 3550 3850
沸點(diǎn)（℃） 774 882.9 1850（分解產(chǎn)生CO2） ---- 4250
金屬鈉和CO2在常壓、890℃發(fā)生如下反應(yīng)：
4Na（g）+3CO2（g）?2Na2CO3（l）+C（s，金剛石）△H=-1080.9kJ/mol
（1）若反應(yīng)在10L密閉容器、常壓下進(jìn)行，溫度由890℃升高到1860℃，若反應(yīng)時(shí)間為10min，金屬鈉的物質(zhì)的量減少了0.2mol，則10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為
 
．
（2）高壓下有利于金剛石的制備，理由是
 
．
（3）由CO2（g）+4Na（g）=2Na2O（s）+C（s，金剛石）△H=-357.5kJ/mol；則Na2O固體與C（金剛石）反應(yīng)得到Na（g）和液態(tài)Na2CO3（l）的熱化學(xué)方程式
 
．
（4）如圖1開關(guān)K接M時(shí)，石墨電極反應(yīng)式為
 
．
（5）請運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu2+、Ag+氧化性的強(qiáng)弱．在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖2，要求用燒杯和鹽橋（在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素），并標(biāo)出外電路電子流向．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列說法正確的是（　�。�
A、將0.2mol/L某強(qiáng)堿弱酸鹽NaA溶液與0.1mol/L鹽酸等體積混合，混合后溶液顯堿性，則混合溶液中 c（HA）＞c（Cl-）＞c（A-）＞c（OH-）
B、相同條件下，向氨水、氫氧化鈉溶液中分別加入適量的氯化銨晶體后，兩溶液的pH：前者減小，后者增大
C、室溫條件下，將pH=3鹽酸VaL與pH=11氫氧化鈉溶液VbL混合，混合后溶液pH=4，假設(shè)混合后忽略體積變化，則Va：Vb=10：9
D、0.1mol/L pH為4的NaHB溶液中：c（HB-）＞c（H2B）＞c（B2-）

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