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1.鋅及其氧化物(ZnO,白色,難溶于水,溶于強酸)具有廣泛的應用.
(一)鋅的廣泛應用
(1)鋅被稱之為“生命元素”.兒童、青少年如果缺鋅嚴重,將會導致“侏儒 癥”和智力發育不良.經常吃貝殼類海產品、紅色肉類等含鋅的食物有利補“鋅”.這里的“鋅”是指B.
A.單質           B.元素          C.原子         D.分子
(2)實驗室用鋅與稀硫酸制取氫氣,反應的化學方程式為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(3)鋅與銅熔合可形成“黃銅”,它屬于A(選填序號).
A.金屬材料      B.無機非金屬材料      C.合成材料      D.復合材料
(二)活性ZnO制取的探究
【實驗方案】工業上用粗氧化鋅(含少量FeO)制取活性氧化鋅,其流程如下:

沉淀物Fe(OH)3Zn(OH)2Fe(OH)2
開始沉淀pH1.56.26.3
完全沉淀pH3.28.09.7
【查閱資料】一些陽離子以氫氧化物形式開始沉淀、完全沉淀時溶液的pH見上表.
【問題探究】
(4)“溶解”前將粗氧化鋅粉碎成細顆粒,目的是增大接觸面積,使其充分反應.
(5)“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO4、H2SO4、FeSO4.除鐵池中加入適量H2O2,使Fe2+轉化為Fe3+;為使溶液中Fe3+全部轉化為Fe(OH)3,而Zn2+不形成Zn(OH)2,則應加入氨水控制溶液的pH的范圍為1.5~3.2.
(6)“沉淀池”中的沉淀經過濾、洗滌等操作得純凈固體M,其組成為:aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O.
確認固體M已經洗滌干凈的操作是:取最后一次洗滌液,最好選擇下列C,
向其中滴入無現象,則已經洗干凈.
A.紫色石蕊試液     B.少量稀鹽酸    C.氯化鋇溶液或硝酸鋇溶液空氣
組成測定固體B的組成會影響制得的ZnO的活性.為確定aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O的組成,進行如下實驗(假設每步反應、吸收均完全):

【查閱資料】aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O受熱分解生成ZnO、H2O、CO2三種產物.
(7)寫出裝置B中發生反應的化學方程式aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$(a+b)ZnO+(b+c)H2O+aCO2↑.
ZHEN現稱取35.9g aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O在B裝置中進行完全煅燒,測得裝置C和D的質量分別增重7.2g和4.4g.
【實驗分析及數據處理】
(8)裝置A的作用是除去空氣中的H2O和CO2
(9)根據上述數據,則生成ZnO的質量為24.3g;a:b:c=1:2:2.
(10)若沒有E裝置,則測得的a值偏大(填“偏大”、“偏小”或“不變”).

分析 (1)人體如果缺乏某種元素,會患疾病,例如缺乏鈣元素時容易患佝僂病或骨質疏松癥,缺乏碘元素時容易患甲狀腺腫大等;
食品含有的鈣、鋅、鐵、碘等通常是指元素;
(2)根據反應物、生成物書寫化學方程式;
(3)根據物質的分類進行分析;
(4)粗氧化鋅粉碎成細顆粒是增大接觸面積,加快反應速率,提高生產效率;
(5)根據氧化鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和水進行分析;
(6)根據碳酸根離子的檢驗分析;
(7)根據反應物、生成物書寫化學方程式;
(8)根據A能吸收空氣中的水和二氧化碳解答;
(9)根據C吸收的是水,D吸收的是二氧化碳,堿式碳酸鋅樣品35.9g,裝置C增加的質量為7.2g,故生成水的質量為7.2g;裝置D增加的質量為4.4g,生成二氧化碳的質量為4.4g,故氧化鋅的質量為35.9g-7.2g-4.4g=24.3g,計算各物質的物質的量,利用元素守恒計算堿式碳酸鋅中a、b、c;
(10)根據E能吸收空氣中的水和二氧化碳解答.

解答 解:(1)人體缺少鋅元素會導致兒童發育遲緩,智力低下,導致侏儒癥;食品含有的鈣、鋅、鐵、碘等通常是指元素,故填:侏儒;B;
(2)實驗室用鋅與稀硫酸制取氫氣,反應的化學方程式為:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;故填:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(3)根據物質的分類,合金屬于金屬材料,故選A;
(4)將粗氧化鋅粉碎成細顆粒是增大接觸面積,加快反應速率,提高生產效率;故答案:增大接觸面積,使其充分反應;
(5)氧化鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和水,FeO與硫酸反應生成硫酸亞鐵,所以“溶解”后得到的酸性溶液中含有反應生成的硫酸鋅、硫酸亞鐵和過量的硫酸,從表中可以看出,在pH控制在1.5~3.2的范圍內,只生成氫氧化鐵沉淀,故填:H2SO4;1.5~3.2;
(6)確認固體M已經洗滌干凈的操作是:取最后一次洗滌液,向其中滴入氯化鋇溶液或硝酸鋇溶液無現象,則已經洗干凈,故選C;
(7)aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O受熱分解生成ZnO、H2O、CO2三種產物化學方程式:aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$(a+b)ZnO+(b+c) H2O+aCO2↑;
(8)裝置A能吸收空氣中的水和二氧化碳,排除空氣中的水和二氧化碳的干擾;故填:吸收空氣中的水和二氧化碳;
(9)C吸收的是水,D吸收的是二氧化碳,堿式碳酸鋅樣品35.9g,裝置C增加的質量為7.2g,故生成水的質量為7.2g;裝置D增加的質量為4.4g,生成二氧化碳的質量為4.4g,故氧化鋅的質量為35.9g-7.2g-4.4g=24.3g,根據化學方程式aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$(a+b)ZnO+(b+c) H2O+aCO2↑;
n(H2O)=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol,n(CO2)=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol,n(ZnO)=$\frac{24.3g}{81g/mol}$=0.3mol,(a+b):(b+c):a=0.3mol:0.4mol:0.1mol=3:4:1,則a:b:c=1:2:2;故填:24.3;1:2:2;
(10)E處應該添加一個盛有的干燥管,堿石灰的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D,那么裝置D吸收了一部分空氣中的二氧化碳,增重大于實際分解得到的二氧化碳,使實驗結果偏大;故填:偏大.
故答案為:(1)侏儒,B;
(2)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(3)A;
(4)增大接觸面積,使其充分反應;
(5)H2SO4,1.5~3.2;
(6)C;
(7)aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$(a+b)ZnO+(b+c) H2O+aCO2↑;
(8)除去空氣中的H2O和CO2
(9)24.3;1:2:2;
(10)偏大.

點評 本題考查學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、物質的分離提純、氧化學計算等,是對所學知識的綜合運用與能力的考查,需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識、信息進行解決問題的能力.

練習冊系列答案
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(1)甲同學向裝有氫氧化鈣溶液的燒杯中加入鹽酸,無明顯現象.結論:兩種物質未發生反應.
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[作出猜想]猜想一,只有CaCl2;猜想二有CaCl2和HCl;猜想三,有CaCl2和Ca(OH)2
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方案編號方案1方案2方案3
實驗操作(分別取少量甲實驗后的溶液于試管中)

實驗現象對比標準比色卡:pH<7產生白色沉淀
實驗結論溶液中有HCl溶液中有CaCl2
[實驗結論]丙認為猜想二正確.
[實驗評價]丙認為方案1的實驗操作和方案二的設計中有不足之處,請任選其一說明其不足之處是方案1中使用pH試紙的操作不對.
大家討論后方案3可證明猜想二正確,其實驗中應觀察到的現象為先有氣體產生,后有白色沉淀生成.
[實驗拓展]為節約資源和避免實驗廢液對環境污染,小組同學將方案1和方案3及甲實驗后燒杯中剩余溶液混合(混合時未見明顯現象),并對混合液中的鹽分離回收,請將相關內容填入下表.
要分離的鹽所用試劑主要操作
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(2)請根據如圖所示的實驗過程和提供的數據(步驟②產生的氣體全部逸出),計算實驗后所得CaCl2溶液的溶質的質量分數(寫出計算過程)

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13.市場上食鹽的品種豐富,有碘鹽、鈣鹽、鋅鹽,這些食鹽中的“碘、鈣、鋅”是指(  )
A.分子B.離子C.原子D.元素

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10.如圖1所示是實驗室制取氣體的裝置,請回答:

(1)寫出有標號儀器的名稱:①試管;②長頸漏斗.
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(2)猜想:銀灰色粉末為鋁粉.
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結論:銀灰色粉末為鋁粉.
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A.管道內溫度明顯升高    B.產生大量氣體   
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