Question

某化學(xué)興趣小組利用某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO實(shí)驗(yàn)流程如下：

請回答下列問題：
（1）加入鐵粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
（2）甲、乙兩同學(xué)選用下列儀器，采用不同的方法制取氨氣。

①甲同學(xué)使用的藥品是熟石灰與氯化銨，則應(yīng)選用裝置_______（填寫裝置代號(hào)），生成氨氣的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________；
②乙同學(xué)選用了裝置B，則使用的兩種藥品的名稱為_______________。
（3）H₂O₂的作用是____________________________________________________。
（4）除鐵過程中得到的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），該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。
（5）已知溶液a中含有CO₃^2－、SO₄^2－兩種酸根陰離子，若只允許取用一次樣品，檢驗(yàn)這種離子存在的實(shí)驗(yàn)操作過程為_______________________________________________________________________。

Answer 1

（1）Fe＋2H^＋＝Fe^2＋＋H₂↑（1分）   Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu（1分）
（2）①A（1分） 2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2NH₃＋2H₂O(2分)
②濃氨水（1分） 堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體（2分）
（3）將溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋（2分） （4）3:2（4分）
（5）取少量溶液a于試管中，滴加BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，過濾，向所得沉淀中，滴加過量的鹽酸或硝酸，沉淀部分溶解，說明有CO₃^2－、SO₄^2－。

試題分析：（1）酸浸后所得溶液是硫酸銅、硫酸鋅和過量的硫酸。鐵是活潑的金屬，金屬性強(qiáng)于銅的，弱于鋅的，所以加入鐵粉后反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H^＋＝Fe^2＋＋H₂↑、Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu。
（2）①熟石灰與氯化銨都是固體藥品，不需要分液漏斗，則應(yīng)選用裝置是A，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2NH₃＋2H₂O。
②根據(jù)B裝置的特點(diǎn)可知，該裝置適用于固體與液體或液體與液體之間不需要加熱制備氣體，因此如果用該裝置制備氨氣，則分液漏斗中盛放的試劑是濃氨氣，燒瓶中盛放的是堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體。利用堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體溶于水放熱且增大溶液中OH^－濃度，從而促進(jìn)氨水中一水合氨分解而放出氨氣。
（3）過濾后溶液中含有亞鐵離子，要轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，需要將亞鐵離子氧化生成鐵離子，所以加入雙氧水的作用是將溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋。
（4）氫氧化鐵被次氯酸鈉氧化生成高鐵酸鉀，其中鐵元素的化合價(jià)從＋3價(jià)升高到＋6價(jià)，失去3個(gè)電子。次氯酸鈉中氯元素的化合價(jià)從＋1價(jià)降低到－1價(jià)，得到2個(gè)電子。因此根據(jù)電子得失守恒可知，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是3:2。
（5）由于CO₃^2－、SO₄^2－兩種酸根陰離子都能和Ba^2＋結(jié)合生成碳酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，而碳酸鋇能溶解在酸中，據(jù)此可以檢驗(yàn)兩種離子。又因?yàn)橹辉试S取用一次樣品，所以正確的操作方法是取少量溶液a于試管中，滴加BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，過濾，向所得沉淀中，滴加過量的鹽酸或硝酸，沉淀部分溶解，說明有CO₃^2－、SO₄^2－。