Question

【題目】氧化鋅、硫化鋅都是重要的基礎(chǔ)化工原料。

（1）ZnO是兩性氧化物，ZnO在NaOH溶液中轉(zhuǎn)化成[Zn(OH)4]2－的離子方程式為_____________________________________________________。

（2）火法煉鋅得到的氧化鋅中含有鉛、銅等雜質(zhì)，提純步驟如下：

反應(yīng)Ⅰ ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO2(g) △H1

反應(yīng)Ⅱ 2 Zn(g)+ O2(g)=2 ZnO(s) △H2

①上圖中的“冷凝物”為________（填化學(xué)式）。

②某溫度時(shí)，在反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)爐中，起始時(shí)c(CO)為0.3 molL－1，反應(yīng)過(guò)程中CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)如圖所示，則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝_______________。

③下列措施有利于提高反應(yīng)Ⅰ中 ZnO 轉(zhuǎn)化率的是________。

a．增大ZnO的投料量　　b．適當(dāng)加壓　　c．將鋅蒸氣及時(shí)分離

④反應(yīng)Ⅱ中，每轉(zhuǎn)移 1 mol 電子，反應(yīng)放熱 174 kJ，則△H2＝_____________。

（3）測(cè)定氧化鋅樣品純度：稱(chēng)取0.5000 g樣品，酸溶后定容于250 mL容量瓶中，搖勻。量取25.00 mL 該溶液，用0.04000 molL－1的EDTA（Na2H2Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Zn2+（反應(yīng)方程式為Zn2+＋H2Y2-＝ZnY2-＋2H+，雜質(zhì)不反應(yīng)），平行滴定三次，平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液15.12 mL。

①若滴定管未用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，測(cè)定結(jié)果將__________（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

②樣品純度為___________（保留四位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】ZnO+2OH－+H2O=[Zn(OH)4]2- Zn 0.4 c -696 kJ/mol 偏高 97.98%

【解析】

（1）ZnO和Al2O3的化學(xué)性質(zhì)相似，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，據(jù)此模仿寫(xiě)出氧化鋅與氫氧化鈉的反應(yīng)；
（2）①反應(yīng)Ⅰ：ZnO（s）+CO（g）Zn（g）+CO2（g），鋅蒸氣冷凝為冷凝物；
②結(jié)合平衡三行計(jì)算列式計(jì)算平衡濃度，利用平衡常數(shù)K的定義分析計(jì)算；
③有利于提高反應(yīng)Ⅰ中ZnO轉(zhuǎn)化率，平衡正向進(jìn)行；
④反應(yīng)Ⅱ中，每轉(zhuǎn)移1mol電子，反應(yīng)放熱174kJ，結(jié)合反應(yīng)定量關(guān)系和電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計(jì)算，轉(zhuǎn)移4mol電子放熱696kJ；
（3）①滴定管未用EDTA標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，內(nèi)層水膜會(huì)稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積會(huì)增大；
②稱(chēng)取0.5000g樣品，酸溶后定容于250mL容量瓶中，搖勻．量取25.00mL該溶液，用0.04000molL-1的EDTA（Na2H2Y）標(biāo)準(zhǔn)液滴定其中的Zn2+（反應(yīng)方程式為Zn2++H2Y2-═ZnY2-+2H+，雜質(zhì)不反應(yīng)），平行滴定三次，平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液15.12mL．
Zn2++H2Y2-═ZnY2-+2H+，
1 1
n 15.12×10-3L×0.04000mol/L
n（ZnO）=n（Zn2+）=15.12×10-3L×0.04000mol/L，
250mL溶液中n（ZnO）=15.12×10-3L×0.04000mol/L×，據(jù)此計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

（1）是兩性氧化物，和的化學(xué)性質(zhì)相似，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，所以氧化鋅與氫氧化鈉的反應(yīng)的方程式為： ；

故答案為：；

（2）①反應(yīng)Ⅰ：，鋅蒸氣冷凝，冷凝物為金屬鋅，故答案為：Zn；

②某溫度時(shí),在反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)爐中,起始時(shí)c()為0.3molL1，反應(yīng)過(guò)程中達(dá)到平衡的體積分?jǐn)?shù)φ()如圖所示為0.4，列三段式（單位是molL1）：

，解得 ，則平衡常數(shù) ；

故答案為：0.4；

③a.增大的投料量，氧化鋅為固體不影響平衡，氧化鋅轉(zhuǎn)化率不變，故a/span>錯(cuò)誤；

b.反應(yīng)前后氣體體積不變，適當(dāng)加壓，不影響平衡移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；

c.將鋅蒸氣及時(shí)分離，平衡正向進(jìn)行氧化鋅轉(zhuǎn)化率增大，故c正確；

故答案為：c；

④反應(yīng)Ⅱ中，反應(yīng)中2mol 完全反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移4mol，反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mol 電子，反應(yīng)放熱174kJ，轉(zhuǎn)移4mol電子反應(yīng)放熱696KJ，反應(yīng)焓變 ；

故答案為：696 kJ/mol；

（3）①滴定管未用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，內(nèi)層水膜會(huì)稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積會(huì)增大，測(cè)定結(jié)果偏高，

故答案為：偏高；

②稱(chēng)取0.5000g樣品，酸溶后定容于250mL容量瓶中，搖勻；量取25.00mL該溶液，用0.04000molL1的EDTA()標(biāo)準(zhǔn)液滴定其中的 (反應(yīng)方程式為，雜質(zhì)不反應(yīng))，平行滴定三次，平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液15.12mL；樣品純度= ；

故答案為97.98%。