锌及其化合物及其化合物

二十九、锌及其化合物

一、锌单质 1、组成：Zn

2、结构：晶体类型：金属晶体化学键：金属键 3、物理性质：银白色固体

4、化学性质：金属性、还原性、可燃性 （1）锌在氧气中燃烧：2Zn＋O2 （2）锌在氯气中燃烧：Zn＋Cl2 （3）锌和单质硫共热：Zn＋S 点燃 2ZnO ZnCl2 点燃 △ ZnS （4）锌与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ （5）锌与氢氧化钠溶液反应：Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑ （6）锌与浓硫酸反应：Zn＋2H2SO4===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O （7）锌与稀硝酸反应：3Zn＋8HNO3===3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O （8）锌与浓硝酸反应：Zn＋4HNO3===Zn(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O （9）锌与硫酸铜溶液反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu （10）少量的锌与氯化铁溶液反应：Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2 （11）过量的锌与氯化铁溶液反应：3Zn＋2FeCl3===3ZnCl2＋2Fe 5、制法:(12)高温下，氧化锌被一氧化碳所还原：ZnO＋CO 高温 Zn＋CO2 6用途：作合金 二、氧化锌 1、组成：化学式：ZnO

·· ＋－

2、结构：电子式：Zn2[：O：]2晶体类型：离子晶体化学键：离子键

··

3、物理性质：白色固体，不溶于水 4、化学性质：两性氧化物、氧化性

（1）氧化锌与稀硫酸反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O

（2）氧化锌与氢氧化钠溶液反应：ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O （3）氧化锌在高温下与一氧化碳反应：ZnO＋CO

高温 Zn＋CO2

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5、制法：（3）高温煅烧碳酸锌：ZnCO3 高温 ZnO＋CO2↑

6、用途：制备锌 三、氢氧化锌

1、组成：化学式：Zn(OH)2

·· ··

2、结构：电子式：[H：O：]－Zn2＋[：O：H]－晶体类型：离子晶体

·· ··

化学键：离子键、极性键

3、物理性质：白色固体，不溶于水 4、化学性质：两性氢氧化物、不稳定性

（1）氢氧化锌与稀盐酸反应：Zn(OH)2＋2HCl===ZnCl2＋2H2O

（2）氢氧化锌与氢氧化钠溶液反应：Zn(OH)2＋2NaOH===Na2ZnO2＋2H2O （3）氢氧化锌受热分解：Zn(OH)2 △ ZnO＋H2O 5、制法：（4）硫酸锌溶液和偏锌酸钠溶液混合： ZnSO4＋Na2ZnO2＋2H2O===2Zn(OH)2↓＋Na2SO4 6、用途：制备硫酸锌、氯化锌 四、硫酸锌 1、组成：化学式：ZnSO4皓矾：ZnSO4·7H2O 2、结构：晶体类型：离子晶体化学键：离子键、极性键 3、物理性质：白色固体，易溶于水 4、化学性质：盐、水溶液呈酸性 （1）硫酸锌溶于水：ZnSO4＋2H2OZn(OH)2＋H2SO4 （2）硫酸锌溶液和氯化钡溶液混合：ZnSO4＋BaCl2===ZnCl2＋BaSO4↓ （3）硫酸锌溶液中加少量氢氧化钠溶液：ZnSO4＋2NaOH===Zn(OH)2↓＋Na2SO4 （4）硫酸锌溶液中加过量量氢氧化钠溶液：ZnSO4＋4NaOH===Na2ZnO2＋Na2SO4＋2H2O （5）硫酸锌溶液中加氨水溶液：ZnSO4＋2NH3·H2O===Zn(OH)2↓＋(NH4)2SO4 （6）硫酸锌溶液中加入硫化钠溶液：ZnSO4＋Na2S===ZnS↓＋Na2SO4 （7）硫酸锌溶液与偏锌酸钠溶液反应：

ZnSO4＋Na2ZnO2＋2H2O===2Zn(OH)2↓＋Na2SO4 （8）铝和硫酸锌溶液反应：2Al＋3ZnSO4===2Al2(SO4)3＋3Zn 5、制法：（9）锌与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 6、用途：制备涂料、作电镀液 五、偏锌酸钠

1、组成：化学式：Na2ZnO2

2、结构：晶体类型：离子晶体化学键：离子键、极性键 3、物理性质：白色固体，易溶于水

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4、化学性质：盐，水溶液呈碱性： （1）偏锌酸钠溶于水：Na2ZnO2＋2H2O

Zn(OH)2＋2NaOH

（2）偏锌酸钠溶液滴加少量的盐酸：Na2ZnO2＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl （3）偏锌酸钠溶液滴加过量的盐酸：Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2↓＋2NaCl＋2H2O （4）偏锌酸钠溶液通入少量二氧化碳气体：Na2ZnO2＋CO2＋H2O===Zn(OH)2↓＋Na2CO3 （5）偏锌酸钠溶液通入过量二氧化碳气体：

Na2ZnO2＋2CO2＋2H2O===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3 （6）偏锌酸钠溶液和硫酸锌溶液混合： ZnSO4＋Na2ZnO2＋2H2O===2Zn(OH)2↓＋Na2SO4 5、制法：（7）锌和氢氧化钠溶液反应： 6、用途：制备硫酸锌 六、相互转化关系 Zn 七、强化练习: 1、实验室通常用粗锌和稀硫酸反应而不采用纯锌与稀硫酸反应制取氢气，其原因是（） 2-Zn2+ ZnO ZnO2 A、纯锌和稀硫酸不反应B、纯锌和稀硫酸反应不产生氢气 C、粗锌构成原电池，可加快反应进行D、纯锌易形成氧化膜阻碍反应进一步反应 2、实验室通常用粗锌和稀硫酸反应而不采用镁、铁和稀硫酸反应制备氢气，理由是（） Zn(OH)A、镁、铁和稀硫酸不反应B、镁、铁和稀硫酸反应但不生成氢气 C、制备等质量的氢气消耗镁、铁的质量大D、镁反应过快，铁反应太慢 3、下列各组物质间一定能反应且一定能生成氢气的是（） A、铜和稀硝酸B、锌和硫酸溶液C、铁和盐酸D、铜和浓盐酸 4、已知氢氧化锌具有两性，是两性氢氧化物，则下列说法不正确的是（） A、氢氧化锌与盐酸反应时表现二元碱性质 B、氢氧化锌与氢氧化钠溶液反应时表现二元酸的性质 C、氢氧化锌与氢氧化钠溶液反应时表现一元酸的性质 D、偏锌酸钠的化学式为Na2ZnO2 5、锌和铝类似，既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠溶液反应，下列离子方程式不正确的是（） A、锌与氢氧化钠溶液反应：2Zn＋2OH－＋2H2O===2ZnO2－＋3H2↑ B、氢氧化锌溶于稀盐酸：Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O C、氧化锌溶于氢氧化钠：ZnO＋2OH－===ZnO22－＋H2O D、氧化锌溶于稀硫酸：ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O

6、为了除去ZnCl2酸性溶液中的Fe3＋,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂①NH3·H2O；②NaOH；

＋

③ZnO；④ZnCl2;⑤Na2CO3;⑥Zn(OH)2;⑦ZnCO3。然后过滤可以除去Fe3,这种试剂是（） A、①②③B、①②⑤C、③⑥⑦D、①⑤⑦

7、某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4－离子的颜色，而不是K＋离子的颜 色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是（） A、将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少 B、观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K＋无色

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C、在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K＋无反应

D、在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明MnO4－离子为紫红色 8、锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于 氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)42＋。 回答下列问题：

（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为（用化学式表示）。 （2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。

（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是。

①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水 （4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式。

试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因 。 9、氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验： ⑴制备氧化铜 IⅡⅢ CuSO4 工业CuSO4·5H…CuO ①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是：____________________________________。 ②步骤Ⅱ的目的是除铁，操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+完全转化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是：____________________。 ③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O固体，操作是：____________、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的作用是：____________________________________________。 ⑵探究氧化铜的性质 ①取A、B两支试管，往A中加入适量的CuO粉末，再分别向A和B加入等体积3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是：___________________________________。 ②为探究试管A中的反应速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：____ 。 10、黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。 (1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2=8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是（填元素符号）。 (2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是（填代号）。

A、高空排放B、用于制备硫酸

C、用纯碱溶液吸收制Na2SO3D、用浓硫酸吸收 (3)过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性可将I－氧化为I2：S2O82－＋2I－===2SO42－＋I2

通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程。、 。（不必配平）

(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。方法为①用稀盐

酸浸取炉渣，过滤。

CuSO4溶液 精心整理

②滤液先氧化，再加人过量NaOH溶液过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。 据以上信息回答下列问题： A、除去Al3＋的离子方程式是。

B、选用提供的试剂设计实验验证炉渣中含有Fe2O3。

提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水 所选试剂为。

证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。