填空题14.0分
化学

9.纳米ZnO在催化、医药及橡胶等新材料方面有广阔的应用前景,下面是制备纳米ZnO的相关工艺流程,试回答有关问题:

已知:Ksp[Zn(OH)2]=4.5×10-17,且Zn(OH)2具有两性。

(1)试剂A是_____,试剂B是______,步骤I生成BaSO4的离子方程式是          

(2)步骤II中,pH应调节至            (填序号)。

a.3~5        b.5       c.8~9         d.12~14

(3)步骤II中“回流”时必须用到下列仪器中的        (填序号)。

a.分液漏斗   b.温度计  c.空气冷凝管  d.球形冷凝管

(4)已知,在实验室中用200 mL 0.25 mol/L ZnSO4溶液与50 mL 8mol/L的试剂A

反应,则加入固体试剂B的质量为       (计算结果保留小数点后一位)。

(5)步骤II在加热回流的同时,要蒸出      (填物质名称),该物质可循环使用。

(6)纳米ZnO也可以用以下流程制备(其中反应②生成了两种碳的化合物)。

 书写相关的化学方程式①       ,②       

正确答案及相关解析

正确答案

(1)氨水    Ba(OH)2     Ba2++SO42-=BaSO4

解析

       ZnSO4加入氨水后,生成四氨合锌络离子,加入Ba(OH)2,反应生成硫酸钡白色沉淀,搅拌、减压过滤,调节滤液pH,回流、加热,得氢氧化锌沉淀,煅烧、干燥、洗涤得氧化锌。据此答题:

(1)试剂A是氨水,试剂B是氢氧化钡,步骤I生成BaSO4的离子方程式是Ba2++SO42-=BaSO4↓;

(2)Ksp[Zn(OH)2]=4.5×10-17,(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全),OH-浓度为=2.12×10-6,c(H+)=4.72×10-9,pH=8.33,因此pH应调节至8~9。

(3)球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底。

(4)在实验室中用200 mL 0.25 mol/L ZnSO4溶液与50 mL 8mol/L的试剂氨水反应,加入固体试剂氢氧化钡除去硫酸根离子,加入氢氧化钡的质量为200 mL×0.25 mol/L×171g/mol=8.6g 。

(5)步骤II在加热回流的同时,要蒸出氨气,该物质可循环使用。

(6)①H2C2O4和ZnCl2

考查方向

化学应用

解题思路

       ZnSO4加入氨水后,生成四氨合锌络离子,加入Ba(OH)2,反应生成硫酸钡白色沉淀,搅拌、减压过滤,调节滤液pH,回流、加热,得氢氧化锌沉淀,煅烧、干燥、洗涤得氧化锌。据此答题:

(1)试剂A是氨水,试剂B是氢氧化钡,步骤I生成BaSO4的离子方程式是Ba2++SO42-=BaSO4↓;

(2)Ksp[Zn(OH)2]=4.5×10-17,(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全),OH-浓度为=2.12×10-6,c(H+)=4.72×10-9,pH=8.33,因此pH应调节至8~9。

(3)球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底。

(4)在实验室中用200 mL 0.25 mol/L ZnSO4溶液与50 mL 8mol/L的试剂氨水反应,加入固体试剂氢氧化钡除去硫酸根离子,加入氢氧化钡的质量为200 mL×0.25 mol/L×171g/mol=8.6g 。

(5)步骤II在加热回流的同时,要蒸出氨气,该物质可循环使用。

(6)①H2C2O4和ZnCl2

易错点

本题属于信息习题,学生应注重习题信息和所学知识相结合来解答本题,并注意质量守恒定律、化学方程式等来解答。

知识点

常见金属的活动性顺序及其应用