Question

18．鋅是人體必需的微量元素，稱“生命元素”．
【鋅的廣泛應用】
（1）處于生長發(fā)育期的兒童、青少年如果缺鋅，會導致發(fā)育不良，食欲差，反應遲鈍．缺乏嚴重時，將會導致“侏儒癥”和智力發(fā)育不良． 補“鋅”采用藥補與食補并舉，經常吃貝殼類海產品、紅色肉類等含鋅的食物有利補“鋅”，這個“鋅”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，同時得到副產品硫酸鋅．反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
【制備七水硫酸鋅】
以含鋅廢渣（主要成分為ZnO，雜質為FeO﹑CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO₄•7H₂O）的流程如圖1所示．

（1）粉碎的目的是增大接觸面積，使反應更快更充分．
（2）若實驗室用質量分數為98%，密度為1.84g/ml的濃硫酸配制200g、25%的稀硫酸，需要濃硫酸的體積為27.7mL（精確到小數點后一位），配制時，需要的玻璃儀器有量筒﹑玻璃棒、燒杯和膠頭滴管，
（3）物質X是Zn，濾渣中含有的金屬單質有Zn和Cu，
（4）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是蒸發(fā)濃縮﹑冷卻結晶﹑過濾、洗滌和低溫烘干．
（5）某溫度下，Fe（OH）₃分解得到一種鐵﹑氧質量比21：8的氧化物，該氧化物的化學式Fe₃O₄．
（6）除鐵過程中，溫度、pH對除鐵效果的影響分別對如圖所示．由圖2可知，除鐵時溫度應控制在83±1℃為宜，pH應控制在3.5±0.1為宜．
【組成測定】在一定條件下，向ZnSO₄溶液中加入Na₂CO₃溶液，充分反應后，經過濾、洗滌、低溫干燥得到純凈濾渣aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O．為了確定aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O組成，進行如圖3所示實驗：
【查閱資料】（假設每步反應、吸收均完全．堿石灰為氫氧化鈉和生石灰的混合物．）
aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O受熱分解生成ZnO、H₂O、CO₂三種產物，其中ZnCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑；Zn（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+H₂O．
現稱取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B裝置中進行煅燒，將完全煅燒過程中產生的氣體依次通過裝置C和裝置D，它們分別增重7.2g和4.4g．
【實驗分析及數據處理】
（1）裝置A的作用是除去空氣中的CO₂ 和H₂O．
（2）若沒有E裝置，測得二氧化碳的質量偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（3）根據上述數據，化學式a ZnCO₃•b Zn（OH）₂•c H₂O中的a：b：c=1：2：2．
【反思與拓展】
濾渣成分因溫度等不同導致a、b、c會有差異，假設B化學式為ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O，向該B中加入稀硫酸，反應的化學方程式為：ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 【鋅的廣泛應用】
（1）根據常見元素對人體健康的影響分析；
（2）根據實驗室氫氣制取書寫對應的化學方程式；
【制備七水硫酸鋅】
根據給出的七水硫酸鋅的制備流程結合給出的問題進行分析，而不要只是從流程圖分析．
【組成測定】
根據給出的數據分析計算．最后的化學方程式注意配平即可

解答 解：
【鋅的廣泛應用】
（1）缺乏鋅元素時，會導致“侏儒癥”和智力發(fā)育不良． 補“鋅”采用藥補與食補并舉，經常吃貝殼類海產品、紅色肉類等含鋅的食物有利補“鋅”，這個“鋅”是強調含有什么，而不是具體以什么形式存在，所以統(tǒng)稱為元素．
（2）實驗室用鋅與稀硫酸制取氫氣，同時得到副產品硫酸鋅．反應物為鋅和硫酸，生成物為硫酸鋅和氫氣，對應的化學方程式為 Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
【制備七水硫酸鋅】
以含鋅廢渣（主要成分為ZnO，雜質為FeO﹑CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO₄•7H₂O）的流程如圖1所示．是主要成分為ZnO，雜質為FeO﹑CuO和過量的六三反應得到硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液，除鐵是將可溶性鐵鹽轉化為氫氧化鐵沉淀，此處進一步過濾，得到含有硫酸鋅和硫酸銅以及剩余的硫酸的混合溶液，加入過量X，此時是除銅，為避免引入新的雜質，所以就應該加入鋅，由于加入的鋅是過量的，所以濾渣含有銅和剩余的鋅．
而除鐵根據給出的除鐵率與溫度和pH的關系圖選擇溫度在83℃和pH為3.5左右除鐵率最高．根據曲線圖本身的數據誤差，此處數據允許有偏差．
（1）粉碎的目的是 增大接觸面積，使反應更快更充分．
（2）若實驗室用質量分數為98%，密度為1.84g/ml的濃硫酸配制200g、25%的稀硫酸，
根據溶液稀釋過程中溶質的質量保持不變．設需要的濃硫酸的體積為x．
98%×1.84g/mLx=200g×25%
x≈27.7mL
 配制時，需要的玻璃儀器有量筒﹑玻璃棒、燒杯和 膠頭滴管，
（3）物質X是 Zn，濾渣中含有的金屬單質有 Zn和Cu，
（4）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是 蒸發(fā)濃縮﹑冷卻結晶﹑過濾、洗滌和低溫烘干．
（5）某溫度下，Fe（OH）₃分解得到一種鐵﹑氧質量比21：8的氧化物，設對應的化學式為Fe_aO_b．
根據鐵﹑氧質量比21：8，可得$\frac{a}$=$\frac{\frac{21}{56}}{\frac{8}{16}}$=$\frac{3}{4}$，所以該氧化物的化學式 Fe₃O₄．
（6）除鐵過程中，溫度、pH對除鐵效果的影響分別對如圖所示．由圖2可知，除鐵時溫度應控制在 83±1℃為宜，pH應控制在 3.5±0.1為宜（此處數據偏差不超過上下限即可）．
【組成測定】因為是通過裝置CD進行二氧化碳和水的質量確定成分，所以首先要避免空氣中二氧化碳和水的干擾，所以A裝置是除去空氣中的二氧化碳和水的干擾．E裝置是避免右側的空氣中的二氧化碳造成干擾的，否則會導致測得的二氧化碳偏高．
現稱取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B裝置中進行煅燒，將完全煅燒過程中產生的氣體依次通過裝置C和裝置D，它們分別增重7.2g和4.4g，則氧化鋅的質量為35.9g-7.2g-4.4g=24.3g．
 aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O   $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c）H₂O+aCO₂↑
（a+b）：（b+c）：a=$\frac{24.3g}{81}$：$\frac{7.2g}{18}$：$\frac{4.4g}{44}$
a：b：c=1：2：2．
【實驗分析及數據處理】
（1）裝置A的作用是 除去空氣中的CO₂ 和H₂O．
（2）若沒有E裝置，測得二氧化碳的質量 偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（3）根據上述數據，化學式a ZnCO₃•b Zn（OH）₂•c H₂O中的a：b：c=1：2：2．
【反思與拓展】
濾渣成分因溫度等不同導致a、b、c會有差異，假設B化學式為ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O，向該B中加入稀硫酸，生成硫酸鋅和水以及二氧化碳，配平的時候先設定ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O的系數為1，則對應的化學方程式為：ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．
故答案為：
【鋅的廣泛應用】
（1）侏儒； B；（2）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
【制備七水硫酸鋅】
（1）增大接觸面積，使反應更快更充分；（2）27.7mL； 膠頭滴管；
（3）Zn； Zn、Cu；（4）蒸發(fā)濃縮； （5）Fe₃O₄；
（6）83±1；  3.5±0.1；
【組成測定】
（1）除去空氣中的CO₂ 和H₂O；（2）偏大；
（3）1：2：2；
（4）ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．

點評 歸納類的題目解答不要從題干區(qū)分析解答，而是先研究需要回答的問題，從問題去尋找題干中解答可能用到的信息和線索．