Question

（16分）從粗產(chǎn)品硫酸鋅固體除去鐵、銅、鎘等可溶性硫酸鹽，從而得到純凈的硫酸鋅，實(shí)驗(yàn)流程如下：

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH參見(jiàn)下表，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

沉淀物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Cd(OH)2	Mn(OH)2
pH值	8.0	9.7	3.2	6.7	9.4	10.4

(1)“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出率，可采取的措施有 （任寫(xiě)一種）。 “酸浸”時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充少量水的原因是 。

(2)濾液I加入酸性KMnO4的作用為_(kāi)_________ ____________。加入ZnO的原因是 。

(3)濾渣III的成份主要是 。

(4)從濾液III得到晶體的操作過(guò)程為 、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾冼滌、小心干燥。

 

Answer 1

（1）適當(dāng)增大硫酸濃度或適當(dāng)加熱升高溫度或邊加硫酸邊攪拌或增加浸出時(shí)間（3分）（要求寫(xiě)出一條即可）。防止硫酸鋅從溶液中析出。（2分） （2）把Fe2+氧化Fe3+ （2分，）；因?yàn)镕e3++3H2O Fe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O ,加入ZnO能促進(jìn)Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。（3分）

（3）Mn、Cd、Cu（3分，每個(gè)1分，填錯(cuò)倒扣分，扣完為止，答元素名稱(chēng)也可）（4）蒸發(fā)濃縮（2分）

【解析】

試題分析：（1）“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出率可從提高浸出速率和增加浸出時(shí)間兩方面采取措施，浸出速率越大、浸出時(shí)間越長(zhǎng)浸出率越高，加熱升高溫度、增大硫酸濃度、攪拌均可提高浸出速率，“酸浸”要盡量降低目標(biāo)產(chǎn)物的損失，因此“酸浸”時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充少量水的原因防止硫酸鋅中從溶液中析出而損失；

（2）酸性KMnO4具有強(qiáng)氧化性，可以把氧化亞鐵離子氧化為鐵離子，本身被還原為Mn2+，離子方程式為：5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，因?yàn)镕e3++3H2OFe（OH）3+3H+，降低H+濃度可以使水解平衡正向移動(dòng)，同時(shí)還要考慮不能引入新的雜質(zhì)，所以加入ZnO，利用ZnO+2H+＝Zn2++H2O不斷降低H+濃度使Fe3+水解幾近完全而除掉；

（3）濾液II 中含有的雜質(zhì)離子有 Mn2+、Cu2+、Cd 2+，利用較活潑金屬可把較不活潑金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)的原理，從而達(dá)到除去三種雜質(zhì)離子的目的；

（4）溶液得到晶體實(shí)驗(yàn)操作為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。

考點(diǎn)：考點(diǎn)學(xué)生提純實(shí)驗(yàn)操作、離子除雜設(shè)計(jì)氧化還原反應(yīng)、鹽類(lèi)水解、金屬置換反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)原理