Question

14．2015年10月4日，“致遠艦”水下發掘時，工作人員發現一枚舷窗呈現出原本的黃銅顏色，閃爍著黃色光芒．
（1）合金性能優于單一金屬，因而被廣泛應用．從這枚被發現的黃銅舷窗說明，黃銅與其組成金屬相比，具有耐腐蝕、硬度大的特性．
（2）黃銅是以Zn為主要添加元素的銅合金．黃銅渣中約含Zn 7%、ZnO31%、CuO5%、Cu50%，
其余為雜質．處理黃銅渣可得到硫酸鋅，其主要流程如圖（雜質不溶于水，不參加反應）：已知：
ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O      CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O

①溶液A中的溶質有ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄（填化學式）．
②步驟Ⅱ中的化學方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu．
③步驟Ⅰ、Ⅱ中，用到的將混合物分離的操作方法是過濾．
（3）硫酸鋅溶液可以作木材防腐劑．工業上常用紅鋅礦（主要含ZnO）和稀硫酸為原料制取硫酸鋅．如果用2kg含ZnO81%的紅鋅礦制取硫酸鋅（雜質不參加反應），則最多可得到硫酸鋅的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據合金的優良性能和黃銅舷窗的特點分析回答；
（2）①根據鋅、氧化鋅、氧化銅與過量稀硫酸的反應分析溶液A中的溶質；
②根據鋅位于氫的前邊分析發生的反應；
③根據過濾的原理分析回答；
（3）根據氧化鋅的質量以及與稀硫酸反應的化學方程可計算出硫酸鋅的質量．

解答 解：（1）由題意可知，水下發掘致遠艦”的黃銅舷窗呈現出原本的黃銅顏色，閃爍著黃色光芒，說明黃銅與其組成金屬相比，具有耐腐蝕、硬度的特性．
（2）①由于黃銅的中鋅、氧化鋅、氧化銅都能與過量的稀硫酸反應，溶液A中的溶質有ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄．
②步驟Ⅱ鋅能與過量的稀硫酸、溶液硫酸銅反應，方程式是：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu．
③步驟Ⅰ、Ⅱ中，主要是將固液分離，用到的將混合物分離的操作方法是過濾．
（3）設最多可得到硫酸鋅的質量是x
ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O      
81                   161
2kg×81%          x
$\frac{81}{161}=\frac{2kg×81%}{x}$    解得：x=3.22kg
故答為：（1）耐腐蝕、硬度大；
（2）①ZnSO₄、CuSO₄、H₂SO₄．
②Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu．
③過濾．
（3）最多可得到硫酸鋅的質量是3.22kg．

點評 本題主要考查了合金的性能、混合物的分離和化學返程時的計算．考查的知識點較多，加強化學知識的學習有利于解答本題．