Question

18．锌是人体必需的微量元素，称“生命元素”．
【锌的广泛应用】
（1）处于生长发育期的儿童、青少年如果缺锌，会导致发育不良，食欲差，反应迟钝．缺乏严重时，将会导致“侏儒症”和智力发育不良． 补“锌”采用药补与食补并举，经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”，这个“锌”指B．
A．单质           B．元素          C．原子         D．分子
（2）实验室用锌与稀硫酸制取氢气，同时得到副产品硫酸锌．反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
【制备七水硫酸锌】
以含锌废渣（主要成分为ZnO，杂质为FeO﹑CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO₄•7H₂O）的流程如图1所示．

（1）粉碎的目的是增大接触面积，使反应更快更充分．
（2）若实验室用质量分数为98%，密度为1.84g/ml的浓硫酸配制200g、25%的稀硫酸，需要浓硫酸的体积为27.7mL（精确到小数点后一位），配制时，需要的玻璃仪器有量筒﹑玻璃棒、烧杯和胶头滴管，
（3）物质X是Zn，滤渣中含有的金属单质有Zn和Cu，
（4）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是蒸发浓缩﹑冷却结晶﹑过滤、洗涤和低温烘干．
（5）某温度下，Fe（OH）₃分解得到一种铁﹑氧质量比21：8的氧化物，该氧化物的化学式Fe₃O₄．
（6）除铁过程中，温度、pH对除铁效果的影响分别对如图所示．由图2可知，除铁时温度应控制在83±1℃为宜，pH应控制在3.5±0.1为宜．
【组成测定】在一定条件下，向ZnSO₄溶液中加入Na₂CO₃溶液，充分反应后，经过滤、洗涤、低温干燥得到纯净滤渣aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O．为了确定aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O组成，进行如图3所示实验：
【查阅资料】（假设每步反应、吸收均完全．碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物．）
aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O受热分解生成ZnO、H₂O、CO₂三种产物，其中ZnCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑；Zn（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+H₂O．
现称取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B装置中进行煅烧，将完全煅烧过程中产生的气体依次通过装置C和装置D，它们分别增重7.2g和4.4g．
【实验分析及数据处理】
（1）装置A的作用是除去空气中的CO₂ 和H₂O．
（2）若没有E装置，测得二氧化碳的质量偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（3）根据上述数据，化学式a ZnCO₃•b Zn（OH）₂•c H₂O中的a：b：c=1：2：2．
【反思与拓展】
滤渣成分因温度等不同导致a、b、c会有差异，假设B化学式为ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O，向该B中加入稀硫酸，反应的化学方程式为：ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 【锌的广泛应用】
（1）根据常见元素对人体健康的影响分析；
（2）根据实验室氢气制取书写对应的化学方程式；
【制备七水硫酸锌】
根据给出的七水硫酸锌的制备流程结合给出的问题进行分析，而不要只是从流程图分析．
【组成测定】
根据给出的数据分析计算．最后的化学方程式注意配平即可

解答 解：
【锌的广泛应用】
（1）缺乏锌元素时，会导致“侏儒症”和智力发育不良． 补“锌”采用药补与食补并举，经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”，这个“锌”是强调含有什么，而不是具体以什么形式存在，所以统称为元素．
（2）实验室用锌与稀硫酸制取氢气，同时得到副产品硫酸锌．反应物为锌和硫酸，生成物为硫酸锌和氢气，对应的化学方程式为 Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
【制备七水硫酸锌】
以含锌废渣（主要成分为ZnO，杂质为FeO﹑CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO₄•7H₂O）的流程如图1所示．是主要成分为ZnO，杂质为FeO﹑CuO和过量的六三反应得到硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液，除铁是将可溶性铁盐转化为氢氧化铁沉淀，此处进一步过滤，得到含有硫酸锌和硫酸铜以及剩余的硫酸的混合溶液，加入过量X，此时是除铜，为避免引入新的杂质，所以就应该加入锌，由于加入的锌是过量的，所以滤渣含有铜和剩余的锌．
而除铁根据给出的除铁率与温度和pH的关系图选择温度在83℃和pH为3.5左右除铁率最高．根据曲线图本身的数据误差，此处数据允许有偏差．
（1）粉碎的目的是 增大接触面积，使反应更快更充分．
（2）若实验室用质量分数为98%，密度为1.84g/ml的浓硫酸配制200g、25%的稀硫酸，
根据溶液稀释过程中溶质的质量保持不变．设需要的浓硫酸的体积为x．
98%×1.84g/mLx=200g×25%
x≈27.7mL
 配制时，需要的玻璃仪器有量筒﹑玻璃棒、烧杯和 胶头滴管，
（3）物质X是 Zn，滤渣中含有的金属单质有 Zn和Cu，
（4）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是 蒸发浓缩﹑冷却结晶﹑过滤、洗涤和低温烘干．
（5）某温度下，Fe（OH）₃分解得到一种铁﹑氧质量比21：8的氧化物，设对应的化学式为Fe_aO_b．
根据铁﹑氧质量比21：8，可得$\frac{a}{b}$=$\frac{\frac{21}{56}}{\frac{8}{16}}$=$\frac{3}{4}$，所以该氧化物的化学式 Fe₃O₄．
（6）除铁过程中，温度、pH对除铁效果的影响分别对如图所示．由图2可知，除铁时温度应控制在 83±1℃为宜，pH应控制在 3.5±0.1为宜（此处数据偏差不超过上下限即可）．
【组成测定】因为是通过装置CD进行二氧化碳和水的质量确定成分，所以首先要避免空气中二氧化碳和水的干扰，所以A装置是除去空气中的二氧化碳和水的干扰．E装置是避免右侧的空气中的二氧化碳造成干扰的，否则会导致测得的二氧化碳偏高．
现称取35.9g aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O在B装置中进行煅烧，将完全煅烧过程中产生的气体依次通过装置C和装置D，它们分别增重7.2g和4.4g，则氧化锌的质量为35.9g-7.2g-4.4g=24.3g．
 aZnCO₃•bZn（OH）₂•cH₂O   $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c）H₂O+aCO₂↑
（a+b）：（b+c）：a=$\frac{24.3g}{81}$：$\frac{7.2g}{18}$：$\frac{4.4g}{44}$
a：b：c=1：2：2．
【实验分析及数据处理】
（1）装置A的作用是 除去空气中的CO₂ 和H₂O．
（2）若没有E装置，测得二氧化碳的质量 偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（3）根据上述数据，化学式a ZnCO₃•b Zn（OH）₂•c H₂O中的a：b：c=1：2：2．
【反思与拓展】
滤渣成分因温度等不同导致a、b、c会有差异，假设B化学式为ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O，向该B中加入稀硫酸，生成硫酸锌和水以及二氧化碳，配平的时候先设定ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O的系数为1，则对应的化学方程式为：ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．
故答案为：
【锌的广泛应用】
（1）侏儒； B；（2）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
【制备七水硫酸锌】
（1）增大接触面积，使反应更快更充分；（2）27.7mL； 胶头滴管；
（3）Zn； Zn、Cu；（4）蒸发浓缩； （5）Fe₃O₄；
（6）83±1；  3.5±0.1；
【组成测定】
（1）除去空气中的CO₂ 和H₂O；（2）偏大；
（3）1：2：2；
（4）ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O+3H₂SO₄=3ZnSO₄+6H₂O+CO₂↑．

点评 归纳类的题目解答不要从题干区分析解答，而是先研究需要回答的问题，从问题去寻找题干中解答可能用到的信息和线索．