题目

题型：不详难度：来源：

某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO实验流程如下：

请回答下列问题：
（1）加入铁粉后发生反应的离子方程式为_________________________________。
（2）甲、乙两同学选用下列仪器，采用不同的方法制取氨气。

①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵，则应选用装置_______（填写装置代号），生成氨气的化学方程式为____________________________________________________________________________；
②乙同学选用了装置B，则使用的两种药品的名称为_______________。
（3）H₂O₂的作用是____________________________________________________。
（4）除铁过程中得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂（K₂FeO₄），该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
（5）已知溶液a中含有CO₃^2－、SO₄^2－两种酸根阴离子，若只允许取用一次样品，检验这种离子存在的实验操作过程为_______________________________________________________________________。

答案

（1）Fe＋2H^＋＝Fe^2＋＋H₂↑（1分）   Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu（1分）
（2）①A（1分） 2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2NH₃＋2H₂O(2分)
②浓氨水（1分） 碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体（2分）
（3）将溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋（2分） （4）3:2（4分）
（5）取少量溶液a于试管中，滴加BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，过滤，向所得沉淀中，滴加过量的盐酸或硝酸，沉淀部分溶解，说明有CO₃^2－、SO₄^2－。

解析

试题分析：（1）酸浸后所得溶液是硫酸铜、硫酸锌和过量的硫酸。铁是活泼的金属，金属性强于铜的，弱于锌的，所以加入铁粉后反应的离子方程式为Fe＋2H^＋＝Fe^2＋＋H₂↑、Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu。
（2）①熟石灰与氯化铵都是固体药品，不需要分液漏斗，则应选用装置是A，反应的化学方程式为2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2NH₃＋2H₂O。
②根据B装置的特点可知，该装置适用于固体与液体或液体与液体之间不需要加热制备气体，因此如果用该装置制备氨气，则分液漏斗中盛放的试剂是浓氨气，烧瓶中盛放的是碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体。利用碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体溶于水放热且增大溶液中OH^－浓度，从而促进氨水中一水合氨分解而放出氨气。
（3）过滤后溶液中含有亚铁离子，要转化为氢氧化铁沉淀，需要将亚铁离子氧化生成铁离子，所以加入双氧水的作用是将溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋。
（4）氢氧化铁被次氯酸钠氧化生成高铁酸钾，其中铁元素的化合价从＋3价升高到＋6价，失去3个电子。次氯酸钠中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。因此根据电子得失守恒可知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是3:2。
（5）由于CO₃^2－、SO₄^2－两种酸根阴离子都能和Ba^2＋结合生成碳酸钡和硫酸钡白色沉淀，而碳酸钡能溶解在酸中，据此可以检验两种离子。又因为只允许取用一次样品，所以正确的操作方法是取少量溶液a于试管中，滴加BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，过滤，向所得沉淀中，滴加过量的盐酸或硝酸，沉淀部分溶解，说明有CO₃^2－、SO₄^2－。