Question

6．活性氧化鋅（ZnO）是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產品，近幾年有關該物質的制備成為化工行業(yè)研究的熱點．某�；瘜W興趣小組的同學參觀了某廠用粗ZnO制備活性ZnO的生產流程，做如下探究．
制備活性氧化鋅
一種由粗ZnO（含F(xiàn)eO、CuO）制備活性ZnO的流程如下：

查閱資料：A．粗ZnO中常含雜質FeO、CuO
B．反應3是為了制得堿式碳酸鋅，堿式碳酸鋅經焙燒可制得活性ZnO
C．已知：幾種物質沉淀時的pH如下表：

物質	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Zn（OH）2	Cu（OH）2
開始沉淀時pH	6.34	1.48	6.2	5.2
完全沉淀時pH	9.7	3.2	8.0	6.4
Fe（OH）2是一種絮狀沉淀，不易除去，處理時常將其轉化為Fe（OH）3而除去．

請問答下列問題：
（1）溶解前將氧化鋅粗品粉碎成細顆粒，目的是增大反應物的接觸面積或加快溶解速率．
（2）寫出在粗ZnO樣品中加硫酸發(fā)生反應的化學方程式：ZnO+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂O（選寫一個）．
（3）反應1的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，并完全沉淀Fe（OH）₃，為了暫不形成Cu（OH）₂、Zn（OH）₂，該步驟需控制溶液pH的范圍是3.2到5.2．
（4）操作A的名稱是過濾，該過程中使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
（5）反應2中加入鋅發(fā)生的反應屬于置換反應（填化學反應基本類型）．
（6）B溶液的溶質是（NH₄）₂SO₄，檢驗其中是否含NH₄⁺的方法為取樣滴加氫氧化鈉溶液，微熱，（或加熟石灰研磨）用濕潤的紅色石蕊試紙放在容器的上方，若試紙變藍，則表明含銨根離子．

Answer 1

分析 （1）考慮反應物的接觸面積；
（2）考慮ZnO樣品與硫酸的反應；
（3）由表格中的數(shù)據(jù)，推測溶液pH的范圍；
（4）操作a是將固體與溶液分離，應采取過濾的方法，過濾所用的主要玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（5）考慮鋅與稀硫酸的反應；
（6）根據(jù)氨根與堿反應，生成刺激性氣味的氣體生成．

解答 解：（1）溶解前將氧化鋅粗品粉碎成細顆粒，目的是增大反應物的接觸面積或加快溶解速率I制備活性氧化鋅；
（2）在粗ZnO樣品中加硫酸發(fā)生反應的化學方程式 ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O等；
（3）由表格可知：反應1的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，并完全沉淀Fe（OH）₃，為了暫不形成Cu（OH）₂、Zn （OH）₂，該步驟需控制溶液pH的范圍是 3.2到5.2；
（4）操作a是將固體與溶液分離，應采取過濾的方法，過濾所用的主要玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：過濾；燒杯、漏斗、玻璃棒；
（5）反應2中加入鋅發(fā)生的反應為鋅與稀硫酸反應，屬于置換反應；
（6）B溶液的溶質是（NH₄）₂SO₄，檢驗其中是否含NH₄⁺的方法為可加入NaOH濃溶液加熱，觀察現(xiàn)象，如有刺激性氣味的氣體生成，則說明含有NH₄⁺．
故答案為：（1）增大反應物的接觸面積或加快溶解速率；
（2）ZnO+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂O；
（3）3.2到5.2；
（4）過濾，玻璃棒，漏斗；
（5）置換；
（6）取樣滴加氫氧化鈉溶液，微熱，（或加熟石灰研磨）用濕潤的紅色石蕊試紙放在容器的上方，若試紙變藍，則表明含銨根離子．

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．