Question

【題目】氧化鋅、硫化鋅都是重要的基礎化工原料。

（1）ZnO是兩性氧化物，ZnO在NaOH溶液中轉化成[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，提純步驟如下：

反應Ⅰ ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO2(g) △H1

反應Ⅱ 2 Zn(g)+ O2(g)=2 ZnO(s) △H2

①上圖中的“冷凝物”為________（填化學式）。

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

③下列措施有利于提高反應Ⅰ中 ZnO 轉化率的是________。

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Ⅱ中，每轉移 1 mol 電子，反應放熱 174 kJ，則△H2＝_____________。

（3）測定氧化鋅樣品純度：稱取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）標準溶液滴定其中的Zn2+（反應方程式為Zn2+＋H2Y2-＝ZnY2-＋2H+，雜質不反應），平行滴定三次，平均消耗EDTA標準溶液15.12 mL。

①若滴定管未用 EDTA 標準液潤洗，測定結果將__________（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的化學性質相似，氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，據(jù)此模仿寫出氧化鋅與氫氧化鈉的反應；
（2）①反應Ⅰ：ZnO（s）+CO（g）Zn（g）+CO2（g），鋅蒸氣冷凝為冷凝物；
②結合平衡三行計算列式計算平衡濃度，利用平衡常數(shù)K的定義分析計算；
③有利于提高反應Ⅰ中ZnO轉化率，平衡正向進行；
④反應Ⅱ中，每轉移1mol電子，反應放熱174kJ，結合反應定量關系和電子轉移總數(shù)計算，轉移4mol電子放熱696kJ；
（3）①滴定管未用EDTA標準液潤洗，內層水膜會稀釋標準溶液，消耗標準溶液體積會增大；
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+（反應方程式為Zn2++H2Y2-═ZnY2-+2H+，雜質不反應），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×，據(jù)此計算質量分數(shù)；

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

故答案為：；

（2）①反應Ⅰ：，鋅蒸氣冷凝，冷凝物為金屬鋅，故答案為：Zn；

②某溫度時,在反應Ⅰ的反應爐中,起始時c()為0.3molL1，反應過程中達到平衡的體積分數(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，氧化鋅轉化率不變，故a/span>錯誤；

b.反應前后氣體體積不變，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化率增大，故c正確；

故答案為：c；

④反應Ⅱ中，反應中2mol 完全反應電子轉移4mol，反應每轉移1mol 電子，反應放熱174kJ，轉移4mol電子反應放熱696KJ，反應焓變 ；

故答案為：696 kJ/mol；

（3）①滴定管未用 EDTA 標準液潤洗，內層水膜會稀釋標準溶液，消耗標準溶液體積會增大，測定結果偏高，

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0.04000molL1的EDTA()標準液滴定其中的 (反應方程式為，雜質不反應)，平行滴定三次，平均消耗EDTA標準液15.12mL；樣品純度= ；

故答案為97.98%。