Question

【题目】锌是人体必需的的微量元素，称“生命元素”。

【锌的广泛应用】

（1）处于生长发育期的儿童、青少年如果缺锌，会导致发育不良，食欲差，反应迟钝。缺乏严重时，将会导致“_________ 症”和智力发育不良。 补“锌”采用药补与食补并举，经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”，这个“锌 ”指_____。

A. 单质 B. 元素 C. 原子 D. 分子

（2）实验室用锌与稀硫酸制取氢气，同时得到副产品硫酸锌。反应的化学方程式为___________________。

【制备七水硫酸锌】

以含锌废渣（主要成分为ZnO,杂质为FeO﹑CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO4·7H2O）的流程如下。

（1）粉碎的目的是___________________。

（2）若实验室用质量分数为98%，密度为1.84g/ml的浓硫酸配制200g、25%的稀硫酸，需要浓硫酸的体积为___________（精确到小数点后一位），配制时，需要的玻璃仪器有量筒﹑玻璃棒、烧杯和__________，

（3）物质X是__________，滤渣中含有的金属单质有__________，

（4）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是_______﹑冷却结晶﹑过滤、洗涤和低温烘干。

（5）某温度下，Fe(OH)3分解得到一种铁﹑氧质量比21:8的氧化物，该氧化物的化学式__________。

（6）除铁过程中，温度、pH对除铁效果的影响分别对如图所示。由图可知，除铁时温度应控制在__________℃为宜，pH应控制在__________为宜。

【组成测定】在一定条件下，向ZnSO4溶液中加入Na2CO3溶液，充分反应后，经过滤、洗涤、低温干燥得到纯净滤渣aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O。为了确定aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O组成，进行如下实验：

【查阅资料】（假设每步反应、吸收均完全。碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物。）

aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2三种产物，

其中ZnCO3 ZnO+CO2↑；Zn(OH)2ZnO+H2O。

现称取35.9 g aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O在B装置中进行煅烧，将完全煅烧过程中产生的气体依次通过装置C和装置D，它们分别增重7.2 g和4.4 g。

【实验分析及数据处理】

（1）装置A的作用是_______________。

（2）若没有E装置，测得二氧化碳的质量____________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（3）根据上述数据，化学式a ZnCO3·b Zn(OH)2· c H2O中的a:b:c ＝_____________ 。

【反思与拓展】

滤渣成分因温度等不同导致a、b、c会有差异，假设B化学式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，向该B中加入稀硫酸，反应的化学方程式为：_____________。

Answer 1

【答案】 侏儒 B Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 增大接触面积，使反应更快更充分 22.7ml 胶头滴管 Zn Zn、Cu 蒸发浓缩 Fe3O4 83±1 3.5±0.1 除去空气中的CO2 和H2O 偏大 1∶2∶2 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O + 3H2SO4 = 3ZnSO4 + 6H2O + CO2↑

【解析】【锌的广泛应用】（1）处于生长发育期的儿童、青少年如果缺锌，会导致发育不良，食欲差，反应迟钝。 缺乏严重时，将会导致“侏儒症”和智力发育不良。贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”，这个“锌 ”指元素。（2）锌与稀硫酸，生成硫酸锌和氢气。反应的化学方程式为Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑，【制备七水硫酸锌】（1）粉碎的目的是增大接触面积，使反应更快更充分；98%，密度为1.84g/ml的浓硫酸配制200g、25%的稀硫酸，需要浓硫酸的体积为x，则x×1.84g/ml×98%=200g×25%; x≈22.7ml; 需要的玻璃仪器有量筒﹑玻璃棒、烧杯和胶头滴管；（3）除铁后的溶液中含有硫酸铜和硫酸锌，要除掉铜，得硫酸锌溶液，所以加入的金属X是锌，滤渣中的金属有反应生成的铜和过量的锌。（4）要通过降温结晶得到七水硫酸锌，则应该先将溶液加热浓缩，然后再降温结晶；（5）设铁的氧化物的化学式为FexOy；56x/16y=21:8, x/y=3/4，所以氧化物为Fe3O4；除铁过程中，温度、pH对除铁效果的影响分别对如图所示。（4）由图可知，除铁时温度应控制在83±1 _℃为宜，pH应控制在3.5±0.1_为宜；【实验分析及数据处理】（1）装置A中碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水和二氧化碳，装置A的作用是除去空气中的CO2 和H2O 。（2）若没有E装置，D中的碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳，使测得二氧化碳的质量偏大；（3）装置C增加的量为水的质量，和装置D增加的为二氧化碳的质量，所以反应生成7.2 g水和4.4 g二氧化碳。aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2,,据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变，可知生成氧化锌的总质量为35.9g-7.2g-4.4g=24.3g;设碳酸锌分解生成氧化锌的质量为xZnCO3 ZnO+CO2↑；

81 44

X 4.4g

81/x=44/4.4g x=8.1g

则有氢氧化锌分解生成氧化锌的质量为24.3g-8.2g=16.2g

设氢氧化锌分解生成水的质量为y

Zn(OH)2 ZnO+H2O。

81 18

16.2g y

81/16.2g=18/y y=3.6g

所以35.9g aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O中结晶水的质量为7.2g-3.6g=3.6g, 化学式a ZnCO3·b Zn(OH)2· c H2O中的a:b:c ＝1:2:2