炉甘石的主要成分为碳酸锌，碳酸锌在医疗上广泛用于皮肤的治疗，作为中度的防腐、收敛、保护剂，治疗皮肤炎症或表面创伤．某地炉甘石含有少量氧化铜和氧化铁等杂质．某兴趣小组利

Question

炉甘石的主要成分为碳酸锌，碳酸锌在医疗上广泛用于皮肤的治疗，作为中度的防腐、收敛、保护剂，治疗皮肤炎症或表面创伤．某地炉甘石含有少量氧化铜和氧化铁等杂质．某兴趣小组利用该炉甘石按如下方案制备氧化锌．

离子	Fe3+	Cu2+	Zn2+
完全沉淀时的pH	3.2	6.7	8.0

已知：
（1）炉甘石与稀硫酸反应生成气体的离子方程式为___．
（2）加入氨水生成沉淀的主要成分是___（填化学式）．
（3）上述方案中，若把氨水换成氧化锌，也能除去杂质，其原因是___．
（4）氧化锌同氧化铝一样，属于两性氧化物，则氧化锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为___．
（5）过量的锌与浓硫酸充分反应，生成的气体为___．
（6）加碳酸铵时生成的沉淀是碱式碳酸锌，取该碱式碳酸锌3.41g，在400～500℃下加热至质量不再变化，得到氧化锌2.43g和标准状况下的CO₂ 0.224L，则该碱式碳酸锌的摩尔质量为___，化学式为___．

Answer 1

炉甘石含有少量氧化铜和氧化铁等杂质．加入稀硫酸溶解过滤得到溶液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁，加入氨水沉淀铁离子和铜离子，过滤得到溶液中加入碳酸铵过滤得到锌的沉淀高温煅烧得到氧化锌
（1）炉甘石与稀硫酸反应生成气体是碳酸锌和硫酸反应生成硫酸锌，二氧化碳和水，反应的化学方程式为：ZnCO₃+2H⁺=Zn²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案为：ZnCO₃+2H⁺=Zn²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）加入氨水生成沉淀的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铜；
故答案为：Fe（OH）₃、Cu（OH）₂；
（3）若把氨水换成氧化锌，也能除去杂质，加入氧化锌和氢离子反应调节溶液pH在6.7--8.0之间可以沉淀铁离子和铜离子；
 故答案为：ZnO可以和H⁺反应调节溶液PH到6.7--8.0之间达到沉淀杂质离子的目的；
（4）氧化锌与氢氧化钠溶液反应生成偏锌酸盐和水，反应的离子方程式为：ZnO+2OH^-=ZnO₂^2-+H₂O，故答案为：ZnO+2OH^-=ZnO₂^2-+H₂O；
（5）过量的锌与浓硫酸充分反应开始生产二氧化硫，随浓硫酸浓度减小为稀硫酸反应生成氢气，故答案为：SO₂、H₂；
（6）碱式碳酸锌分解生成氧化锌，二氧化碳和水，结合元素守恒计算化学式；加碳酸铵时生成的沉淀是碱式碳酸锌，取该碱式碳酸锌3.41g，在400～500℃下加热至质量不再变化，得到氧化锌2.43g物质的量=(2.43g)/(81g/mol)=0.03mol，标准状况下的CO₂ 0.224L，物质的量=(0.224L)/(22.4L/mol)=0.01mol
水的物质的量=(3.41g-2，43g-0.01mol×44g/mol)/(18g/mol)=0.03mol
氧元素物质的量=(3.41g-0.03mol×65g/mol-0.01mol×12g/mol-0.06mol×1g/mol)/(16g/mol)=0.08mol
n（Zn）：n（C）：n（H）：n（O）=0.03：0.01：0.06：0.08=3：1：6：8，
碱式盐为Zn₃（OH）₄CO₃•H₂O或ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O；
故答案为：341g/mol；Zn₃（OH）₄CO₃•H₂O或ZnCO₃•2Zn（OH）₂•H₂O．