Question

【題目】實驗室以合成氨(低溫變換的)廢催化劑(主要含Zn、Cu的單質和氧化物)為原料制取ZnCO3·2Zn(OH)2和Cu2O，其實驗流程如圖：

（1）“灼燒”時，需用的硅酸鹽質儀器除玻璃棒、酒精燈外，還有___和___。

（2）“浸取”時，生成[Zn(NH3)4]CO3的離子方程式為___。

（3）加“Zn粉”時，為使Zn粉不過量太多{已知：溶液中[Cu(NH3)4]2+呈深藍色}，合適的操作方法及依據的現象是___；分離出的銅粉中混有少量Zn，提純銅粉的方案是__。

（4）已知反應：[Zn(NH3)4]2+Zn2++4NH3，K=3.5×10-10，由[Zn(NH3)4]CO3溶液制取ZnCO3·2Zn(OH)2，可采用的裝置是___(填字母)。

（5）設計以提純后的銅粉為原料制取Cu2O的實驗方案：向燒杯中加入計量的銅粉，__，靜置、冷卻、過濾、水洗及干燥[已知在約50℃時，發生反應：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。實驗中必須使用的試劑：稀硫酸、葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液和15%的H2O2溶液]。

Answer 1

【答案】坩堝 泥三角 ZnO+3NH3·H2O+NH+HCO=[Zn(NH3)4]2++CO+4H2O 攪拌下分次加入Zn粉，直到最后加入Zn粉時，溶液顏色由深藍色變為無色 用稀硫酸溶解、過濾和水洗(干燥) CD 攪拌下加入稍過量硫酸和過量的15%的H2O2溶液，加熱至約50℃，待銅粉完全溶解時，煮沸溶液片刻(除去過量H2O2)，冷卻至室溫，向溶液中加入10%的NaOH溶液至沉淀完全，再加入一定量的10%的NaOH溶液和足量葡萄糖溶液，充分加熱

【解析】

實驗室以合成氨(低溫變換的)廢催化劑(主要含Zn、Cu的單質和氧化物)為原料燃燒制得氧化鋅、氧化銅；在碳酸氫銨、氨水混合液中浸取得到[Zn(NH3)4]CO3、[Cu(NH3)4] CO3，加入鋅粉反應后分離得到無色溶液[Zn(NH3)4]CO3和銅，銅進一步制得Cu2O；[Zn(NH3)4]CO3進一步制取得到ZnCO3·2Zn(OH)2，所此分析。

（1）灼燒需要用到的硅酸鹽質儀器有玻璃棒、泥三角、坩堝和酒精燈，故答案為坩堝、泥三角；

（2）“浸取”時，生成[Zn(NH3)4]CO3，反應物為NH3、ZnO、NH4HCO3，根據元素守恒可得反應的離子方程式為ZnO+3NH3·H2O+NH+HCO=[Zn(NH3)4]2++CO+4H2O；

（3）加“Zn粉”時，已知：溶液中[Cu(NH3)4]2+呈深藍色，為使Zn粉不過量太多，在攪拌下分次加入Zn粉，直到最后加入Zn粉時，溶液顏色由深藍色變為無色；用稀硫酸溶解、過濾和水洗(干燥)，分離出的銅粉中混有少量Zn，從而提純銅粉；

（4）已知反應：[Zn(NH3)4]2+Zn2++4NH3，K=3.5×10-10，反應為熵增、焓增的反應，高溫有利于平衡正向移動，生成的氨氣密度小于空氣且極易溶于水，故由[Zn(NH3)4]CO3溶液制取ZnCO3·2Zn(OH)2，可采用的裝置可加熱溶液且吸收生成的氨氣防倒吸等，故答案選CD；

（5）設計以提純后的銅粉為原料制取Cu2O的實驗方案：向燒杯中加入計量的銅粉，攪拌下加入稍過量硫酸和過量的15%的H2O2溶液，加熱至約50℃，待銅粉完全溶解時，煮沸溶液片刻(除去過量H2O2)，冷卻至室溫，向溶液中加入10%的NaOH溶液至沉淀完全，再加入一定量的10%的NaOH溶液和足量葡萄糖溶液，充分加熱，靜置、冷卻、過濾、水洗及干燥。