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    4．由于金属锌本身的价值不高，在我国工业锌废料的回收利用率比较低．某课题组研究利用含少量铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质的资源综合利用，其工艺流程图（图中加入的物质均为足量）及有关数据如下：

    物质Fe（OH）3Cu（OH）2Zn（OH）2CuSZnS
    Ksp4.0×10-385.0×10-202.0×10-168.5×10-451.2×10-23
    请回答下列问题：
    （1）固体A的主要成分是Fe（OH）3；加入固体B的主要作用是除去溶液Ⅱ中的Cu2+．
    （2）粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
    （3）若溶液II中c（Cu2+）为0.05mol•L-1，则溶液II的pH≤5．
    （4）若B是Zn，取8.320gC完全溶解于500mL 1mol•L-1稀硝酸中，共收集到2240mL气体，再向所得溶液中加入NaOH溶液至刚好生成沉淀最多，此时所得沉淀质量（m）的取值范围是13.42；若B是另一种物质，取部分C于试管中，加入盐酸后产生了有臭鸡蛋味气体，则该反应的离子方程式为ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+．
    （5）溶液III还可以与（NH4）2S溶液反应制备ZnS，实际生产中选用（NH4）2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物，是因为后者制得的ZnS中会含有较多的Zn（OH）2杂质．

    分析 利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌：粗铜中铜、铁和硫酸、硝酸反应，生成铜离子、铁离子，根据Ksp可知，氢氧化铜比氢氧化锌更难溶，向溶液中加入Zn（OH）2，得到沉淀A为Fe（OH）3，加入足量固体B，因B不同沉淀C成分不同，但滤液Ⅲ为硫酸锌溶液，制备七水合硫酸锌，防止结晶水失水，需冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，即得到较纯净的硫酸锌晶体，
    （1）根据以上分析解答；由分析可知要沉淀铜离子；
    （2）Cu与硝酸反应生成硝酸铜和NO、水；
    （3）根据溶度积常数计算溶液中的氢氧根离子浓度，再计算pH；
    （4）若B是Zn，则固体C为Zn和Cu的混合物，由关系式Zn、Cu～2e-～Zn2+、Cu2+～2OH-～Cu（OH）2、Zn（OH）2可知，固体增大的质量为氢氧根离子的质量；
    （5）Na2S在溶液中水解显碱性．

    解答 解：利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌：粗铜中铜、铁和硫酸、硝酸反应，生成铜离子、铁离子，根据Ksp可知，氢氧化铜比氢氧化锌更难溶，向溶液中加入Zn（OH）2，得到沉淀A为Fe（OH）3，加入足量固体B，因B不同沉淀C成分不同，但滤液Ⅲ为硫酸锌溶液，制备七水合硫酸锌，防止结晶水失水，需冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，即得到较纯净的硫酸锌晶体，
    （1）由以上分析可知固体A的主要成分是Fe（OH）3，固体B可为氢氧化铜、氧化铜、硫化锌或锌等，用于除去溶液Ⅱ中的Cu2+，
    故答案为：Fe（OH）3；除去溶液Ⅱ中的Cu2+；
    （2）粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
    （3）若溶液Ⅱ中c（Cu2+）为0.05mol•L-1，由Ksp=5.0×10-20可知，c（OH-）=$\sqrt{\frac{5×1{0}^{-20}}{0.05}}$mol/L=1.0×10-9mol/L，则c（H+）=1.0×10-5mol/L，
    所以pH≤5，
    故答案为：5；
    （4）若B是Zn，则固体C为Zn和Cu的混合物，取8.320gC完全溶解于500mL1mol•L-1稀硝酸中，共收集到2240mL气体，即n（NO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，转移0.3mol电子，由关系式Zn、Cu～2e-～Zn2+、Cu2+～2OH-～Cu（OH）2、Zn（OH）2可知，总质量为8.320g+0.3mol×17g/mol=13.42g，若固体B是另一种物质，取部分固体C于试管中，加入足量的盐酸，有臭鸡蛋气味的气体产生，气体为硫化氢，该实验为制备硫酸锌，则B应为ZnS，固体C中含有ZnS和CuS，和盐酸反应生成硫化氢的物质为硫化锌，反应为：ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+，
    故答案为：13.42；ZnS+2H+=H2S↑+Zn2+；
    （5）Na2S在溶液中水解显碱性，所以制得的ZnS中会含有较多的Zn（OH）2；
    故答案为：Zn（OH）2．

    点评 本题考查了利用含铜、铁的粗锌制备硫酸锌的流程分析，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，涉及氮的化合物、沉淀溶解平衡应用、氧化还原等知识，理清沉淀溶解平衡的有关计算是解本题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    8．现有以下物质：
    ①NaCl晶体 ②纯H2SO4 ③CaCO3固体 ④熔融KCl ⑤蔗糖 ⑥铜 ⑦SO2 ⑧KOH固体 ⑨液氧 ⑩稀硫酸
    （1）以上物质中能导电的是④⑥⑩．
    （2）以上物质中属于电解质的是①②③④⑧．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程．

    烧瓶C中发生反应如下：
    Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）═Na2SO3（aq）+H2S（aq）   （I）
    2H2S（aq）+SO2（g）═3S（s）+2H2O（l）                   （Ⅱ）
    S（s）+Na2SO3（aq）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）                     （Ⅲ）
    （1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若柱高度保持不变，则整个装置气密性良好．装置D的作用是防止倒吸．装置E中为NaOH溶液．
    （2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择c．
    a．蒸馏水            b．饱和Na2SO3溶液   c．饱和NaHSO3溶液    d．饱和NaHCO3溶液
    实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度．已知反应（Ⅲ）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）．反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad．
    a．烧杯    b．蒸发皿      c．试管      d．锥形瓶
    （3）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质．利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明产品中含有Na2SO4，若没有产生白色沉淀则说明产品中不含Na2SO4．
    已知：
    1．Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
    2．供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    12．己二酸 是一种工业上具有重要意义的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，能够发生成盐反应、酯化反应等，并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等，己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位．实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图：
    3+8HNO3→3+8NO↑+7H2O
    可能用到的有关数据如表：
    物资密度（20℃）熔点沸点溶解性相对分子质量
    环己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃时水中溶解度3.6g，可混溶于乙醇、苯100
    己二酸1.36g/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度：15℃时1.44g，25℃时2.3g，易溶于乙醇，不溶于苯．146
    实验步骤如下；
    I、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸（密度为1.31g/cm3），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇．
    II、水浴加热三口烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三口烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65℃之间．
    III、当环己醇全部加入后，将混合物用80℃～90℃水浴加热约10min（注意控制温度），直至无红棕色气体生成为止．
    IV、趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤得粗产品．
    V、粗产品经提纯后称重为5.7g．
    请回答下列问题：
    （1）仪器b的名称为球形冷凝管（或冷凝管）．
    （2）向三口烧瓶中滴加环己醇时，要控制好环己醇的滴入速率，防止反应过于剧烈导致温度迅速上升，否则．可能造成较严重的后果，试列举一条可能产生的后果：
    反应液暴沸冲出冷凝管；放热过多可能引起爆炸；产生的NO2气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中．
    （3）已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为：
    2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O    NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应，则相关反应方程式为：
    2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2．
    （4）为了除去可能的杂质和减少产品损失，可分别用冰水和苯洗涤晶体．
    （5）粗产品可用重结晶 法提纯（填实验操作名称）．本实验所得到的己二酸产率为75%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．氯苯是重要的有机化工产品，是染料、医药、有机合成的中间体，工业上常用“间歇法”制取．反应原理、实验装置图（加热装置都已略去）如下：

    已知：氯苯为无色液体，沸点132.2℃，常温下不与氢氧化钠溶液反应．
    回答下列问题：
    （1）A反应器是利用实验室法制取氯气，中空玻璃管B的作用是平衡气压．冷凝管中冷水应从a（填“a”或“b”）处通入．
    （2）把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中（内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂），加热维持反应温度在40～60℃为宜，温度过高会生成二氯苯．
    ①对C加热的方法是c（填序号）．
    a．酒精灯加热     b．酒精喷灯加热      c．水浴加热
    ②D出口的气体成分有HCl、苯蒸汽和氯气．
    （3）C反应器反应完成后，工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥，才能蒸馏．碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物，同时减少碱的用量，节约成本．写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H2O（写两个即可）．
    （4）上述装置图中A、C反应器之间，需要增添一个U形管，其内置物质是五氧化二磷或氯化钙．
    （5）工业生产中苯的流失情况如下：
    项目二氯苯尾气不确定苯耗流失总量
    苯流失量（kg/t）1324.951.389.2
    则1t苯可制得成品为$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$t（只要求列式）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    9．NaCN为剧毒无机物．某兴趣小组查资料得知，实验室里的NaCN溶液可使用Na2S2O3溶液进行解毒销毁，他们开展了以下三个实验，请根据要求回答问题：
    实验Ⅰ．硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3•5H2O）的制备：
    已知Na2S2O3•5H2O对热不稳定，超过48℃即开始丢失结晶水．现以Na2CO3和Na2S物质的量之比为2：1的混合溶液及SO2气体为原料，采用如图装置制备Na2S2O3•5H2O．
    （1）将Na2S和Na2CO3按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在蒸馏烧瓶中加入Na2SO3固体，在分液漏斗中注入C（填以下选择项的字母），并按如图安装好装置，进行反应．
    A．稀盐酸         B．浓盐酸
    C．70%的硫酸     D．稀硝酸
    （2）pH小于7会引起Na2S2O3溶液的变质反应，会出现淡黄色混浊．反应约半小时，当溶液pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．如果通入SO2过量，发生的化学反应方程式为Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓；
    （3）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3•5H2O的歩骤为：
    [反应混合液加活性炭脱色]$\stackrel{操作①}{→}$[滤液]$\stackrel{操作②}{→}$ $\stackrel{操作③}{→}$[粗晶体]，为减少产品的损失，操作①为趁热过滤，其目的是趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低；过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质；操作②是蒸发浓缩，冷却结晶；操作③是抽滤、洗涤、干燥．
    Ⅱ．产品纯度的检测：
    （4）已知：Na2S2O3•5H2O的摩尔质量为248g/mol；2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6．取晶体样品a g，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液v mL，则该样品纯度是$\frac{0.496v}{m}$%；
    （5）滴定过程中可能造成实验结果偏低的是BD；
    A．锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗 B．锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数
    C．滴定终点时仰视读数     D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡
    Ⅲ．有毒废水的处理：
    （6）兴趣小组的同学在采取系列防护措施及老师的指导下进行以下实验：
    向装有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，两反应物恰好完全反应，但无明显现象，取反应后的溶液少许滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯，溶液呈现血红色，请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．乙醛在518℃时经途径Ⅰ或途径Ⅱ分解为甲烷和一氧化碳，如图所示是两途径的能量变化曲线示意图．下列叙述中，错误的是（　　）
    A．在其他条件不变时，途径Ⅰ与途径Ⅱ中乙醛的转化率相同
    B．途径Ⅱ是加入催化剂时能量变化曲线，且催化剂是I2
    C．途径Ⅰ与途径Ⅱ的焓变（△H）相同
    D．加入催化剂将增大正反应速率，降低逆反应速率

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    13．实验室需要配制480m L 1mol/L H2SO4溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84g/cm3的浓H2SO427.2mL（保留一位小数）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．已知反应2A（g）?B（g）+3C（g）平衡后，测得混合气体相对氢气的密度为8.5，则A气体的相对分子质量可能是（　　）
    A．8.5B．17C．22D．34

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