Question

工業上用含鋅物料（含FeO、CuO等雜質）制取活性ZnO的流程如下：

（已知K_sp[Fe（OH）₃]=2.6×10^-39，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．下列說法不正確的是（　　）

• A、上述流程中，浸出時用的是60% H₂SO₄（密度是1.5 g/cm³），如配制100 mL這種H₂SO₄溶液，則需要18.4 mol?L^-1的濃硫酸約為49.9mL
• B、加入氧化劑H₂O₂后，只有Fe（OH）₃沉淀出現，若溶液中c（Fe³⁺）=2.6×10^-15mol?L^-1，則溶液中c（Cu²⁺）≤2.2×10^-4mol?L^-1
• C、若加入NH₄HCO₃后生成的沉淀是Zn₅（OH）₆（CO₃）₂，則該反應為5ZnSO₄+10NH₄HCO₃=Zn₅（OH）₆（CO₃）₂↓+5（NH₄）₂SO₄+8CO₂↑+2H₂O
• D、若生成的沉淀是形態均為Zn_a（OH）_b （CO₃）_c的（a、b、c都是正整數）兩種堿式碳酸鋅的混合物，則分別可能是Zn₅（OH）₆（CO₃）₂ 與Zn₃（OH）₆CO₃

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：

分析：A、根據濃硫酸稀釋前后物質的量不變計算濃硫酸的體積；
B、根據溶度積常數計算銅離子濃度；
C、根據流程圖知，碳酸氫銨和硫酸鋅反應生成沉淀A和二氧化碳、水，根據元素守恒知還生成硫酸銨，據此寫出反應方程式；
D、根據混合物中氧化鋅、二元化碳、水的物質的量及A的組成、原子守恒計算B中含有的原子及其個數，結合化合物中化合價的代數和為0確定鋅的系數，從而確定B的化學式．

解答： 解：A、稀硫酸的物質的量濃度=

1000ρw

M

=

1000×1.5×60%

98

=9.2mol/L，設濃硫酸的體積為x，9.2mol/L×0.1L=18.4mol/L×x，x=

9.2mol/L×0.1L

18.4mol/L

=49.9mL，故A正確；
B、當出現氫氧化鐵沉淀時，溶液中c（OH^-）=

3	2.6×10-39 2.6×10-18

mol/L=1×10^-7 mol/L，溶液中c（Cu²⁺）≤

2.2×10-20

1×10-7×1×10-7

=2.2×10^-6mol/L，
故B正確；
C、Zn_a（OH）_b（CO₃）_c中a=5、b=6，根據化合物中各元素化合價的代數和為0知，C=

2×5-6×1

2

=2，根據流程圖知，碳酸氫銨和硫酸鋅反應生成沉淀A和二氧化碳、水，根據元素守恒知還生成硫酸銨，所以該反應方程式為：5ZnSO₄+10NH₄HCO₃=Zn₅（OH）₆（CO₃）₂↓+5（NH₄）₂SO₄+8CO₂↑+2H₂O，
故C正確；
D、依題意，氧化鋅的物質的量=

37.26g

81g/mol

=0.46mol，二氧化碳的物質的量=

3.584L

22.4L/mol

=0.16mol，
水的物質的量=

49.70g-37.26g-0.16mol×44g/mol

18g/mol

=0.3mol，根據原子守恒知，1mol混合物中含有4.6mol鋅、1.6olC、6molH；
根據A的化學式知，1molA中含有6molH、2molC，則1molB中含有6molH、1molC，所以B的化學式可以表示為Zn_x（OH）₆CO₃，再根據化合價的代數和為0，得x=4，所以B的化學式為：Zn₄（OH）₆CO₃，故D錯誤；
故選D．

點評：本題考查一定物質的量濃度溶液的配制、溶度積常數的有關計算、化學式的確定等知識點，會根據元素守恒及化合物中化合價的代數和為0確定化學式，難度較大．