Question

【題目】氧化鋅、硫化鋅都是重要的基礎(chǔ)化工原料。

（1）ZnO 與 Al2O3 的化學性質(zhì)相似，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：

①上圖中的“冷凝物”為________（填化學式）。

②某溫度時，在反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)爐中，起始時 c(CO)為 0.3 molL1，反應(yīng)過程中 CO2 的體積分數(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．適當加壓 c．將鋅蒸氣及時分離

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

（3）測定氧化鋅樣品純度：稱取 0.5000g 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 molL1 的 EDTA（Na2H2Y）標準液滴定其中的 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 標準液 15.12mL。

①若滴定管未用 EDTA 標準液潤洗，測定結(jié)果將___（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

②樣品純度為：________________（列出計算式即可）。

（4）彩電熒光屏中的藍色熒光粉含有 ZnS。將含有 0.05mol ZnS 的熒光粉溶于 500mL鹽酸中，完全溶解后，溶液中 c(S2)≤__________ molL1。（已知：Ksp(ZnS)＝2.5×1023，忽略溶液體積的變化）

Answer 1

【答案】 ZnO+2OH-+H2O=[Zn(OH)4]2- Zn 0.4mol/L c -696kJ/mol 偏高 2.5×10-22

【解析】(1)ZnO和Al2O3的化學性質(zhì)相似，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，所以氧化鋅與氫氧化鈉的反應(yīng)的方程式為：ZnO+H2O+2OH-=[Zn(OH)4]2-，故答案為：ZnO+H2O+2OH-=[Zn(OH)4]2-；

(2)①反應(yīng)Ⅰ：ZnO(s)+CO(g)Zn(g)+CO2(g)，鋅蒸氣冷凝為冷凝物，冷凝物為金屬鋅，故答案為：Zn；

②某溫度時，在反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)爐中，起始時c(CO)為0.3molL-1，反應(yīng)過程中達到平衡CO2的體積分數(shù)φ(CO2)如圖所示為0.4，

ZnO(s)+CO(g)Zn(g)+CO2(g)

起始量(mol/L) 0.3 0

變化量(mol/L) x x

平衡量(mol/L) 0.3-x x

=0.4，x=0.12，平衡常數(shù)K= =0.67，故答案為：0.67；

③a．增大ZnO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錯誤；b．反應(yīng)前后氣體體積不變，適當加壓，不影響平衡移動，故b錯誤；c．將鋅蒸氣及時分離，平衡正向進行氧化鋅轉(zhuǎn)化率增大，故c正確；故答案為：c；

④反應(yīng)Ⅱ中2Zn(g)+O2(g)═2ZnO(s)，反應(yīng)中2molZn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△H=-696KJ/mol，故答案為：-696KJ/mol；

(3)①滴定管未用EDTA標準液潤洗，內(nèi)層水膜會稀釋標準溶液，消耗標準溶液體積會增大，測定結(jié)果偏高，故答案為：偏高；

②稱取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)標準液滴定其中的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標準液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×，樣品純度= ×100%，故答案為： ×100%；

(4)將含有0.05molZnS的熒光粉溶于500mL鹽酸中，完全溶解后溶液中鋅離子濃度c(Zn2+)==0.1mol/L，Ksp(ZnS)=2.5×10-23=c(Zn2+)c(S2-)，

c(S2-)≤2.5×10-22mol/L，故答案為：2.5×10-22。