研究人员进行了一组实验： 实验一：如图，研究人员将氢氧化钠…——2023 高考化学第 15 题答案解析

【解答】
(1)蒸发皿、酒精灯、陶土网和铁架台 用玻璃棒搅拌

> ②abd

> ③ $\mathrm{Zn}+2\mathrm{OH}^{-}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}=\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}+\mathrm{H}_{2}\uparrow$ ④ $\mathrm{Zn}-2\mathrm{e}^{-}+4\mathrm{OH}^{-}=\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}\quad\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}+2\mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}+4\mathrm{OH}^{-}\quad2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+2\mathrm{e}^{-}=\mathrm{H}_{2}\uparrow+2\mathrm{OH}^{-}$ (5)防止得到的黄铜(Zn和Cu)被氧气氧化

(6)固体溶解,有气泡产生,出现红棕色气体的是黄铜,无明显现象的是黄金

(7)不出现现象 理由:铜的金属性比锌的金属性弱,将铜片插入实验一过滤后的上清液中,铜与 $\mathrm{Na}_{2}\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]$ 不发生反应,不能产生上述现象

化学综合实验

【解析】(1)由图可知实验一使用的仪器为蒸发皿、酒精灯、陶土网（或石棉网）和铁架台；为了防止加热过程中液体沸腾溅出，可采取的办法是使用玻璃棒搅拌。(2) $\mathrm{Na}_{2}\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]$ 中含有的化学键包括 $\mathrm{Na}^{+}$ 与 $\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}$ 间的离子键， $Zn^{2+}$ 与 $OH^{-}$ 之间的配位键，H和O之间的极性共价键，故选abd。(3)氢氧化钠与锌反应的离子方程式为 $\mathrm{Zn}+2\mathrm{OH}^{-}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}=\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}+\mathrm{H}_{2}\uparrow$ 。
(4)结合实验现象可知实验一中锌、铜以及 $\mathrm{Na}_{2}\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]$ 溶液构成原电池，锌作负极，电极反应式为 $\mathrm{Zn}-2\mathrm{e}^{-}+4\mathrm{OH}^{-}=\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}$ ；铜作正极， $\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}$ 以及 $H_{2}O$ 可以得到电子，电极反应式为 $\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]^{2-}+2\mathrm{e}^{-}=\mathrm{Zn}+4\mathrm{OH}^{-}$ 、 $2H_{2}O+2e^{-}=H_{2}\uparrow+2OH^{-}$ 。(5)研究人员在铜片表面变黄后立刻停止加热，放入水中，这样做的目的是防止得到的黄铜被氧气氧化。
(6)分别取两种黄色固体于试管中，加入适量的硝酸，其中固体溶解，有气泡产生，试管口出现红棕色气体的是黄铜，无明显现象的是黄金。(7)实验一过滤后的上清液主要成分是 $\mathrm{Na_{2}[Zn(OH)_{4}]}$ ，铜的金属活动性比锌的金属活动性弱，将铜片插入实验一过滤后的上清液中，铜与 $\mathrm{Na_{2}[Zn(OH)_{4}]}$ 不发生反应，不能产生上述现象。