[题目]一维纳米材料因其特殊的纳米结构.呈现出一系列独特的光.电.磁.催化等性能.具有十分广阔的应用前景.ZnS-C(ZnS纳米粒子分散在碳纳米材料上)是新型一维纳米材料.某科研小组用下列流程制备ZnS-C纳米材料.已知:BA表示C6H5COO 回答下列问题:(1)“搅拌后所得溶液显 (填“酸性 “中性或“碱性 ).(2)配制NaOH溶液时.蒸馏水要煮沸的原因是 .(3)向� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】一维纳米材料因其特殊的纳米结构，呈现出一系列独特的光、电、磁、催化等性能，具有十分广阔的应用前景。ZnS－C（ZnS纳米粒子分散在碳纳米材料上）是新型一维纳米材料，某科研小组用下列流程制备ZnS－C纳米材料。

已知：BA表示C6H5COO

回答下列问题：

（1）“搅拌”后所得溶液显__________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

（2）配制NaOH溶液时，蒸馏水要煮沸的原因是____________。

（3）向混合盐溶液中缓缓滴加NaOH溶液，促进相关离子的水解，出现Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀。

①写出生成沉淀的离子方程式_________。

②25℃，调pH=6，不产生Zn(OH)2沉淀，该溶液中c(Zn2+)＜____ mol·L－1。[已知Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10－17]

（4）“硫化”、“焙烧”过程，Zn(OH)BA通过原位固相反应制备ZnS－C纳米纤维的过程示意图如下：

①该过程中一直处于原位的离子是____________；

②在N2氛围中“焙烧”时，HBA（C6H5COOH）分解的化学方程式为___________。

（5）用N2吸附法对不同焙烧温度下制备得到的ZnS－C纳米纤维的比表面积进行测定，在不同温度（400℃－800℃）下焙烧所得ZnS－C纳米纤维的比表面积如下表：

t/℃	400	500	600	700	800
比表面积/m2 ·g-1	130.1	123.1	70.2	49.2	47.6

① 随着温度的升高，ZnS纳米粒子__________（填“变大”“不变”或“变小”）。

② ZnS－C纳米纤维可将N2吸附在其表面，形成均匀的单分子层。氮气分子横截面积为0.162 nm2，则在400℃焙烧所得的1g ZnS－C纳米纤维最大吸附的氮分子数为______（保留3位有效数字）。

【答案】酸性去除CO2，防止配制NaOH溶液时生成Na2CO3 Zn2++C6H5COO-+H2O=Zn(OH)(C6H5COO)↓+ H+或Zn2++C6H5COO-+OH-= Zn(OH)(C6H5COO)↓ 0.12 Zn2+ C6H5COOH7C+2H2O↑+H2↑ 变大 8.03×1020

【解析】

(1)结合后边的步骤分析判断；

(2)NaOH是碱，可以与空气中的二氧化碳发生反应；

(3)①硝酸锌、苯甲酸钠、NaOH混合发生沉淀反应产生Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀，根据电荷守恒原子守恒，书写生成沉淀的离子方程式；

②根据难溶电解质的溶度积常数分析计算；

(4)①根据“硫化”、“焙烧”过程，物质成分的变化判断一直处于原位的离子；

②在N2氛围中“焙烧”时，HBA(C6H5COOH)发生分解反应，根据元素守恒，书写分解的化学方程式；

(5)①微粒的比表面积与温度的关系判断；

②根据物质的比表面积与每个N2的横截面的面积的比计算分子数目，要注意单位换算。

(1)将硝酸锌晶体与苯甲酸钠、水混合搅拌，由于三者充分接触，由于硝酸锌是强酸弱碱盐，Zn2+水解使溶液显酸性；苯甲酸钠是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，最终混合物的酸碱性取决于二者相对量的多少及其水解程度，结合后边的步骤加入NaOH溶液调整溶液的pH=6，可证明混合搅拌后的混合物显酸性；

(2)NaOH是碱，在配制其溶液时，为防止空气中的CO2在水在溶解而导致发生反应产生Na2CO3，使溶液变质，溶解NaOH的蒸馏水要先加热煮沸，以去除CO2，防止NaOH变质；

(3)①硝酸锌、苯甲酸钠、NaOH混合发生沉淀反应产生Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀，反应的离子方程式为：Zn2++C6H5COO-+OH-= Zn(OH)(C6H5COO)↓；

②25℃，调pH=6，c(OH-)=10-8mol/L，若不产生Zn(OH)2沉淀，c(Zn2+) c2(OH-)<Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10－17，则该溶液中c(Zn2+)<=0.12mol/L；

(4)①根据图示的“硫化”、“焙烧”过程，可知：该过程中一直处于原位的离子是Zn2+，其②在N2氛围中“焙烧”时，HBA发生分解反应，生成C、H2、CO2，根据元素守恒可得分解的化学方程式为C6H5COOH7C+2H2O↑+H2↑；

(5)①根据表格数据可知：温度越高，微粒的比表面积越小，说明随着温度的升高，ZnS纳米粒子在增大，使微粒的比表面积变小；

②根据表格数据可知ZnS－C纳米纤维在400℃时的比表面积为130.1m2/g，而氮气分子横截面积为0.162 nm2，则在400℃焙烧所得的1g ZnS－C纳米纤维最大吸附的氮分子数为=8.03×1020(个)。

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