實驗化學實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅．同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質，使得溶液中混有一定量的硫酸亞鐵，為了充分利用制氫廢液，常用其制備皓礬（ZnSO4?7H2O）．某�；瘜W興趣小組的同學以制氫氣的廢液為原料來制取皓礬并探究其性質．
（1）制備皓礬的實驗流程如圖所示．

已知：開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：
Fe（OH）3：2.7一3.7
Fe（OH）2：7.6一9.6
Zn（OH）2：5.7一8.0
試回答下列問題：①加入的試劑①，供選擇使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、濃硫酸、濃硝酸等，應選用______，其理由是______
②加入的試劑②，供選擇使用的有：Zn粉、ZnO、Zn（OH）2、ZnCO3、ZnSO4等，應選用______，其理由是______
③從晶體1→晶體2，該過程的名稱是______．
④在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是______．
（2）探究ZnSO4?7H2O的性質
⑤稱取28.7g ZnSO4?7H2O研細后置于坩堝中小心加熱，測得殘留固體的質量與溫度的對應數(shù)據(jù)見下表：
溫度（℃）602409301000
殘留固體質量（g）19.716.18.18.1
試寫出ZnSO4?7H2O加熱到1000℃時的反應方程式______．
⑥取少量ZnSO4?7H2O配成溶液向其中逐滴加入NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)先產生白色沉淀后又逐漸溶解；若改用氨水得到相同的現(xiàn)象．查資料知，氫氧化鋅與氫氧化鋁均有兩性，且鋅離子可與氨水形成絡合離子[Zn（NH3）4]2+．則Zn（OH）2沉淀中加入NaOH溶液和加氨水均得到無色溶液的離子反應方程式為：______（任寫一個）．

解：（1）①化學實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅．同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質，溶于酸后生成亞鐵離子鋅離子，依據(jù)開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe（OH）3：2.7-3.7Fe（OH）2：7.6-9.6 Zn（OH）2：5.7-8，分析判斷，直接沉淀亞鐵離子，鋅離子也會全部全部沉淀，不能實現(xiàn)實驗目的和要求，除去亞鐵離子需要先把亞鐵離子氧化為鐵離子，調節(jié)溶液PH使三價鐵離子全部沉淀，此時鋅離子不沉淀，來實現(xiàn)分離，加入的氧化劑不能引入新的雜質，氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、濃硫酸、濃硝酸中只有20%的H2O2 在氧化亞鐵離子不引入雜質，故答案為：20%的H2O2；將制氫廢液中的Fe2+氧化成Fe3+，同時避免引入新的雜質；
②試劑2是用來調節(jié)溶液PH到3.7，目的讓鐵離子全部沉淀，除雜實驗不能引入新的雜質；Zn粉會把氧化得到的鐵離子還原，起不到除去的作用，ZnO、Zn（OH）2、ZnCO3可以反應調節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質，ZnSO4不能調節(jié)溶液PH，且引入雜質硫酸根離子，故答案為：ZnO、Zn（OH）2、ZnCO3；
③晶體溶解再結晶是提純晶體的方法為重結晶；故答案為：重結晶；
④洗滌晶體表面的雜質離子，同時減少皓釩晶體的損失；在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是，晶體溶于水，不溶于酒精，所以目的是為了沖洗掉晶體表面的雜質離子；防止晶體溶解，影響產率；故答案為：為了沖洗掉晶體表面的雜質離子；防止晶體溶解，影響產率；
（2）⑤ZnSO4?7H2O加熱到1000℃時所的固體的質量為8.1g，加熱到60°會將所有的結晶水失去，到1000℃時硫酸鋅已經分解為氧化鋅、三氧化硫，故答案為：ZnSO4?7H2OZnO+SO3+7H2O，故答案為：ZnSO4?7H2OZnO+SO3+7H2O；
⑥向硫酸鋅中逐滴加入NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)先產生白色沉淀氫氧化鋅，然后又逐漸溶解在氫氧化鈉中，發(fā)生的化學反應為；Zn（OH）2+2OH-=ZnO22-+2H2O，故答案為：Zn（OH）2+2OH-=ZnO22-+2H2O．
分析：（1）①依據(jù)流程分析判斷，試劑1是為了把亞鐵離子氧化為鐵離子，在PH=2.7-3．可以全部沉淀，其他離子不沉淀，同時加入的試劑不能引入新的雜質；
②試劑2是用來調節(jié)溶液PH到3.7，目的讓鐵離子全部沉淀，除雜實驗不能引入新的雜質；
③晶體重新結晶的過程是物質提純的方法是重結晶；
④洗滌晶體表面的雜質離子，同時減少皓釩晶體的損失；
（2）⑤根據(jù)ZnSO4?7H2O加熱到1000℃時所的固體的質量情況來確定成分；
（2）氫氧化鋅具有兩性，可以和強堿反應可溶于水的鹽．
點評：本題是一道關于物質的分離和提純的綜合實驗設計題，考查學生分析和解決問題的能力，難度大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

實驗室用圖所示裝置進行木炭和濃硫酸的反應，并驗證生成的氣體中含有CO2和SO2氣體，根據(jù)要求回答下列問題．
（1）已知BaSO3不溶于水．要證明上述反應產物中既有CO2又有SO2，下列實驗現(xiàn)象中必須有的是（填序號）
①④⑤
①④⑤
．①B中品紅溶液褪色；②B中品紅溶液不褪色；③C中品紅溶液褪色；④C中品紅溶液不褪色；⑤D中溶液變渾濁；⑥D中溶液無明顯變化．
（2）在實驗室中，通常用A裝置制取的氣體有（任舉2種）
Cl2、CH2=CH2
Cl2、CH2=CH2
．
（3）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是
2H2SO4（濃）+C
  △  
.
 
2SO2↑+CO2↑+2H2O
2H2SO4（濃）+C
  △  
.
 
2SO2↑+CO2↑+2H2O
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

氯化銨是一種重要的化工原料，應用廣泛．
（1）實驗室通常用NH4Cl固體與其它堿性物質混合加熱制取氨氣．
①寫出實驗室制取氨氣的反應方程式
2NH4Cl+Ca（OH）2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca（OH）2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
．
②將酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈紅色，其原因是
NH3?H2ONH4-+OH-
NH3?H2ONH4-+OH-
．（用化學方程式表示）
③濃氨水可以用來檢驗有毒氣體（如：氯氣）的泄漏，反應式為3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl，在該反應中，氧化劑是
Cl2
Cl2
（填化學式），檢測時觀察到的現(xiàn)象是
大量白煙
大量白煙
，當有1mol氮氣生成時，轉移的電子數(shù)是
6
6
mol．
（2）用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是
B
B
（填字母）
①幕布的著火點升高                 ②幕布的質量增加
③氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度     ④氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣
A．①②B．③④C．①③D．②④
（3）實驗室還用NH4Cl溶液與飽和的NaNO2溶液反應制取純凈的氮氣，反應式為：
NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O
實驗裝置如圖所示，試回答：
①裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導管所起的作用是
c
c
（填寫編號）
a．防止飽和溶液蒸發(fā)   b．保證實驗裝置不漏氣
c．使飽和NaNO2溶液容易滴下
②B部分的作用是
a
a
（填寫編號）
a．冷凝      b．冷卻氮氣      c．緩沖氮氣流
③加熱前必須進行的一個操作步驟是
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性

④收集N2最適宜的方法是
c
c
（填寫編號）
a．用排氣法收集在集氣瓶中
b．用排水法收集在集氣瓶中
c．直接收集在球膽或塑料袋中．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

鎂是一種很活潑的金屬，常用作脫硫劑、脫氧劑．現(xiàn)在，某化學興趣小組對金屬鎂的性質進行實驗探究．他們首先在網(wǎng)絡上查找到了一些關于金屬鎂的性質的方程式如下：
①2Mg+O2
點燃
2MgO；②3Mg+N2
點燃
Mg3N2；③2Mg+CO2
點燃
2MgO+C
④Mg+H2O
點燃
MgO+H2↑；⑤Mg3N2+6H2O
點燃
3Mg（OH）2+2NH3↑
完成下列填空：
現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg3N2）．實驗裝置如下（部分夾持儀器省略）．
精英家教網(wǎng)
（1）裝置F的作用是
 
．通氣后，如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，對實驗結果的影響是
 
，產生這一現(xiàn)象的原因是
 
．
（2）請設計一個實驗，驗證產物是氮化鎂：
 
．
鎂在電子工業(yè)中利用鎂制取硅的反應為：2Mg+SiO2
△
2MgO+Si?同時有副反應發(fā)生：2Mg+Si
△
Mg2Si?
Mg2Si遇鹽酸迅速反應生成SiH4（硅烷）．SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體．
（3）圖（甲）是進行Mg與SiO2反應的實驗裝置．由于O2的存在對該實驗有較大影響，實驗中應通入X氣體作為保護氣．X氣體應選用①CO2、②N2、③H2中的
 
（選填編號）．實驗開始時，必須先通入X的氣體，再接通電源加熱反應物，其理由是
 
；當反應引發(fā)后，切斷電源，反應能繼續(xù)進行，其原因是
 
．
（4）圖（乙）所示裝置進行的實驗如下：先關閉K，使A中反應進行；加熱玻璃管C，可觀察到C管中發(fā)出耀眼白光，產生白煙，管壁上附著有淡黃色物質．實驗完成后，將C管中固體全部加入鹽酸中，有臭雞蛋氣味的氣體生成．C中的Mg應放在不銹鋼墊片上而不能直接接觸管壁，這是因為
 
．停止實驗時，先打開K，再停止滴加濃硫酸并熄滅酒精燈．橡膠氣膽B(tài)在實驗中的作用是
 
．C中全部反應產物有
 
（填化學式）．
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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

氯化銨是一種重要的化工原料，應用廣泛．
（1）實驗室通常用NH4Cl固體與其它堿性物質混合加熱制取氨氣．
①寫出實驗室制取氨氣的反應方程式______．
②將酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈紅色，其原因是______．（用化學方程式表示）
③濃氨水可以用來檢驗有毒氣體（如：氯氣）的泄漏，反應式為3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl，在該反應中，氧化劑是______（填化學式），檢測時觀察到的現(xiàn)象是______，當有1mol氮氣生成時，轉移的電子數(shù)是______mol．
（2）用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是______（填字母）
①幕布的著火點升高　　　　　　　　 ②幕布的質量增加
③氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度　　 ④氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣
A．①②B．③④C．①③D．②④
（3）實驗室還用NH4Cl溶液與飽和的NaNO2溶液反應制取純凈的氮氣，反應式為：
NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O
實驗裝置如圖所示，試回答：
①裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導管所起的作用是______（填寫編號）
a．防止飽和溶液蒸發(fā)　 b．保證實驗裝置不漏氣
c．使飽和NaNO2溶液容易滴下
②B部分的作用是______（填寫編號）
a．冷凝　　　b．冷卻氮氣　　　c．緩沖氮氣流
③加熱前必須進行的一個操作步驟是______
④收集N2最適宜的方法是______（填寫編號）
a．用排氣法收集在集氣瓶中
b．用排水法收集在集氣瓶中
c．直接收集在球膽或塑料袋中．

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科目：高中化學 來源：北京期末題 題型：實驗題

氯化銨是一種重要的化工原料，應用廣泛。
(1)．實驗室通常用NH4Cl固體與其它堿性物質混合加熱制取氨氣。
①寫出實驗室制取氨氣的反應方程式_____________ 。
②將酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈紅色，其原因是___________ 。（用化學方程式表示）
③濃氨水可以用來檢驗有毒氣體（如：氯氣）的泄漏，反應式為3Cl2 +8NH3 ==N2 + 6NH4Cl，在該反應中，氧化劑是 _________（填化學式），檢測時觀察到的現(xiàn)象是_________ ，當有1mol氮氣生成時，轉移的電子數(shù)是___________ mol。
(2)．用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其原因是__________ （填字母）
①幕布的著火點升高
②幕布的質量增加
③氯化銨分解吸收熱量，降低了溫度
④氯化銨分解產生的氣體隔絕了空氣
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
(3)．實驗室還用NH4Cl溶液與飽和的NaNO2溶液反應制取純凈的氮氣，反應式為：
NaNO2+NH4Cl＝NaCl+N2↑+2H2O
實驗裝置如下圖所示，試回答：
① 裝置中Ａ部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導管所起的作用是___________ (填寫編號) 。
a. 防止飽和溶液蒸發(fā)
b. 保證實驗裝置不漏氣
c. 使飽和NaNO2溶液容易滴下
② Ｂ部分的作用是_____________ (填寫編號)。
a. 冷凝
b. 冷卻氮氣
c. 緩沖氮氣流
③ 加熱前必須進行的一個操作步驟是____________。
④收集N2最適宜的方法是___________ (填寫編號) 。
a. 用排氣法收集在集氣瓶中
b. 用排水法收集在集氣瓶中
c. 直接收集在球膽或塑料袋中

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