Question

某化學興趣小組利用某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO實驗流程如下：

請回答下列問題：
（1）加入鐵粉后發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________。
（2）甲、乙兩同學選用下列儀器，采用不同的方法制取氨氣。

①甲同學使用的藥品是熟石灰與氯化銨，則應選用裝置_______（填寫裝置代號），生成氨氣的化學方程式為____________________________________________________________________________；
②乙同學選用了裝置B，則使用的兩種藥品的名稱為_______________。
（3）H₂O₂的作用是____________________________________________________。
（4）除鐵過程中得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑（K₂FeO₄），該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為____________。
（5）已知溶液a中含有CO₃^2－、SO₄^2－兩種酸根陰離子，若只允許取用一次樣品，檢驗這種離子存在的實驗操作過程為_______________________________________________________________________。

Answer 1

（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濃氨水（1分） 堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體（2分）
（3）將溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋（2分） （4）3:2（4分）
（5）取少量溶液a于試管中，滴加BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，過濾，向所得沉淀中，滴加過量的鹽酸或硝酸，沉淀部分溶解，說明有CO₃^2－、SO₄^2－。

解析試題分析：（1）酸浸后所得溶液是硫酸銅、硫酸鋅和過量的硫酸。鐵是活潑的金屬，金屬性強于銅的，弱于鋅的，所以加入鐵粉后反應的離子方程式為Fe＋2H^＋＝Fe^2＋＋H₂↑、Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu。
（2）①熟石灰與氯化銨都是固體藥品，不需要分液漏斗，則應選用裝置是A，反應的化學方程式為2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2NH₃＋2H₂O。
②根據B裝置的特點可知，該裝置適用于固體與液體或液體與液體之間不需要加熱制備氣體，因此如果用該裝置制備氨氣，則分液漏斗中盛放的試劑是濃氨氣，燒瓶中盛放的是堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體。利用堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體溶于水放熱且增大溶液中OH^－濃度，從而促進氨水中一水合氨分解而放出氨氣。
（3）過濾后溶液中含有亞鐵離子，要轉化為氫氧化鐵沉淀，需要將亞鐵離子氧化生成鐵離子，所以加入雙氧水的作用是將溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋。
（4）氫氧化鐵被次氯酸鈉氧化生成高鐵酸鉀，其中鐵元素的化合價從＋3價升高到＋6價，失去3個電子。次氯酸鈉中氯元素的化合價從＋1價降低到－1價，得到2個電子。因此根據電子得失守恒可知，反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比是3:2。
（5）由于CO₃^2－、SO₄^2－兩種酸根陰離子都能和Ba^2＋結合生成碳酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，而碳酸鋇能溶解在酸中，據此可以檢驗兩種離子。又因為只允許取用一次樣品，所以正確的操作方法是取少量溶液a于試管中，滴加BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，過濾，向所得沉淀中，滴加過量的鹽酸或硝酸，沉淀部分溶解，說明有CO₃^2－、SO₄^2－。
考點：考查工藝流程題的判斷、氨氣制備和檢驗、氧化還原反應的判斷和應用以及離子的檢驗等