Question

某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO，实验流程如下：

请回答下列问题：

（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：K_sp(CuS)__________ K_sp(ZnS)(选填“＞”“＜”或“=”)．

（2）甲、乙两同学选用下列仪器，采用不同的方法制取氨气。

①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵，则应选用装置__________(填写装置代号)

②乙同学选用了装置B，则使用的两种药品的名称为_________。

（3）沉淀过程需降温冷却的原因为                       、                        。

（4）除铁后得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式                          。

Answer

（1）＜；（2）①A；②浓氨水和生石灰(或碱石灰、氢氧化钠固体)

（3）防止氨水、碳酸氢铵分解，减小碱式碳酸锌的溶解度；

（4）2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

试题分析：氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤，可得到硫酸铜、硫酸锌溶液；向酸浸液中加铁可还原出铜，经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液；然后加入甲和氨水，将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；后向滤液中加氨水等将锌离子转化为Zn2(OH)2CO3，最后焙烧，Zn2(OH)2CO3受热分解得到氧化锌．

（1）相同条件下，溶解度大的物质先溶解；因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，故答案为：＜；

（2）①A装置为固体加热制备气体，实验室用氯化铵和氢氧化钙来制备氨气，所以选A，故答案为：A；

②装置B为液体与固体反应不需要加热的装置，则可以选用浓氨水、生石灰(或碱石灰、氢氧化钠固体)来制备氨气；故答案为：浓氨水、生石灰(或碱石灰、氢氧化钠固体)；

（3）氨水、碳酸氢铵受热容易分解，一般而言，温度越高，物质的溶解度越大，因此沉淀过程需降温冷却的原因为防止氨水、碳酸氢铵分解，减小碱式碳酸锌的溶解度，故答案为：防止氨水、碳酸氢铵分解，减小碱式碳酸锌的溶解度；

（4）由题给信息可知，反应物为2Fe(OH)3、ClO-、OH-，生成物之一为FeO42-，因铁在反应中化合价升高，故氯元素的化合价降低，则另一产物为Cl-，根据元素、电子、电荷守恒配平(可知产物还有水)，则方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-= 2FeO42-+3Cl-+ 5H2O。

考点：考查了制备实验方案的设计、常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质的相关知识。