Question

16．以煉鉛廠鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺及微量其他重金屬離子）為原料生產(chǎn)氯化鋅的工藝流程如下：

（1）“酸浸”時一般控制溫度為30℃，溫度不宜過高的原因是減少氯化氫的揮發(fā)．
（2）“氧化”時需控制溶液的pH為5．寫出KMnO₄氧化Fe²⁺為Fe³⁺的離子方程式MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O．實際生產(chǎn)中高錳酸鉀用量遠多于理論用量的原因是部分高錳酸鉀氧化氯離子而消耗．
（3）物質(zhì)A的化學式是Zn．
（4）寫出流程中省略的操作步驟：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干，若操作不當則會產(chǎn)生雜質(zhì)Zn（OH）Cl，欲降低產(chǎn)品中該雜質(zhì)的含量，可以采取的方法是控制蒸發(fā)時的溫度不宜過高，或者向濾液中加入適量的鹽酸．

Answer 1

分析 鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺及微量其他重金屬離子）加入鹽酸酸浸，過濾后濾液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高錳酸鉀可生成Fe³⁺和MnO₂，發(fā)生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，過濾后濾液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置換出Mn，濾液中主要含有Zn²⁺，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，以此解答該題．

解答 解：鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺及微量其他重金屬離子）加入鹽酸酸浸，過濾后濾液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高錳酸鉀可生成Fe³⁺和MnO₂，發(fā)生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，過濾后濾液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置換出Mn，濾液中主要含有Zn²⁺，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，
（1）鉛鋅煙灰溶解在鹽酸中，加熱可促進溶解，但鹽酸易揮發(fā)，應控制溫度，故答案為：減少氯化氫的揮發(fā)；
（2）控制溶液的pH為5．寫出KMnO₄氧化Fe²⁺為Fe³⁺，同時生成MnO₂，反應的方程式為MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，由于溶液中含有氯離子，高錳酸鉀可氧化氯離子而消耗，則實際生產(chǎn)中高錳酸鉀用量遠多于理論用量，
故答案為：MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；部分高錳酸鉀氧化氯離子而消耗；
（3）A用于置換Mn，為防止引入新雜質(zhì)，應用鋅，故答案為：Zn；
（4）濾液中主要含有Zn²⁺，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，如操作不當，則氯化鋅水解生成Zn（OH）Cl，應控制蒸發(fā)時的溫度不宜過高，或者向濾液中加入適量的鹽酸，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干；控制蒸發(fā)時的溫度不宜過高，或者向濾液中加入適量的鹽酸．

點評 本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，題目考查較為全面，能較好的培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，難度中等．