Question

4．某化學興趣小組利用某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO，實驗流程如圖1下：

請回答下列問題：
（1）氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：K_sp（CuS）＞ K_sp（ZnS）（選填“＞”“＜”或“=”）．
（2）甲、乙兩同學選用圖2中儀器，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A（填寫裝置代號）
②乙同學選用了裝置B，則使用的兩種藥品的名稱為濃氨水、堿石灰．
（3）沉淀過程需降溫冷卻的原因為防止氨水、碳酸氫銨分解、減小堿式碳酸鋅的溶解度． 
（4）除鐵后得到的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，寫出該反應的離子方程式2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 氧化銅鋅礦經(jīng)廢酸浸取后過濾，可得到硫酸銅、硫酸鋅溶液；向酸浸液中加鐵可還原出銅，經(jīng)過濾可得銅和硫酸亞鐵、硫酸鋅的混合液；然后加入雙氧水和氨氣，將亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去；后向濾液中加氨氣和碳酸氫銨等將鋅離子轉(zhuǎn)化為Zn₂（OH）₂CO₃，最后焙燒，Zn₂（OH）₂CO₃受熱分解得到氧化鋅．
（1）相同條件下，溶度積常數(shù)大的物質(zhì)先溶解；
（2）①A裝置為固體加熱制備氣體，實驗室用氯化銨和氫氧化鈣來制備氨氣；
②裝置B為液體與固體反應不需要加熱的裝置；
（3）由于NH₄HCO₃受熱易分解同時也為了 減小堿式碳酸鋅晶體的溶解度，氨解需降溫冷卻；
（4）從題給信息寫出反應物和生成物，配平即可．

解答 解：（1）相同條件下，溶解度大的物質(zhì)先溶解；因在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：K_sp（CuS）＜K_sp（ZnS），
故答案為：＞；
（2）①A裝置為固體加熱制備氣體，實驗室用氯化銨和氫氧化鈣來制備氨氣，所以選A，
故答案為：A；
②裝置B為液體與固體反應不需要加熱的裝置，則可以選用濃氨水、堿石灰來制備氨氣；
故答案為：濃氨水、堿石灰；
（3）根據(jù)上面的分析可知，氨解反應需降溫冷卻的原因為NH₄HCO₃受熱易分解同時也為了 減小堿式碳酸鋅晶體的溶解度，
故答案為：防止氨水、碳酸氫銨分解，減小堿式碳酸鋅的溶解度；
（5）由題給信息可知，反應物為2Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-，生成物之一為FeO₄^2-，因鐵在反應中化合價升高，故氯的化合價降低，故另一產(chǎn)物為Cl^-，根據(jù)元素守恒，還有水是產(chǎn)物．根據(jù)化合價升降法配平此方程式為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點評 本題屬于工藝流程圖方面題目．要搞清實驗目的和題給信息，結(jié)合流程和題目設問正確解題．