Question

【題目】用Zn(主要含有Fe、Al、Pb雜質(zhì))和硫酸來制取H2，利用制氫廢液制備硫酸鋅晶體(ZnSO4·7H2O)、Al2O3和Fe2O3，流程如下：

已知Al3＋、Fe3＋、Zn2＋的氫氧化物完全沉淀的pH分別為5.2、4.1和8.5，ZnSO4·7H2O晶體易溶于水，易風(fēng)化。回答下列問題：

(1)調(diào)節(jié)pH＝2的目的是______________________，調(diào)節(jié)pH＝2，可加入________________(填化學(xué)式)。

(2)寫出生成沉淀3的化學(xué)方程式：_____________________________________。

(3)加熱濃縮ZnSO4溶液出現(xiàn)極薄晶膜時(shí)，要停止加熱的主要原因是_______________________________。

(4)

某同學(xué)用如圖所示的裝置抽濾。

①有關(guān)抽濾的說法正確的是________(填字母)。

A．抽濾的目的主要是得到較干燥的沉淀

B．濾紙的直徑應(yīng)略小于漏斗內(nèi)徑，又能蓋住全部小孔

C．圖中有一處出錯(cuò)

D．抽濾結(jié)束，從吸濾瓶的支管口倒出濾液

②抽濾，洗滌沉淀的具體操作是____________________________________________________。

(5)為得到干燥的ZnSO4·7H2O產(chǎn)品，選擇干燥方法是________(填字母)。

A．加熱烘干

B．用濃H2SO4干燥

C．用酒精洗干

D．在空氣中自然干燥

Answer 1

【答案】 抑制Zn2＋水解，Zn2＋＋2H2OZn(OH)2＋2H＋ H2SO4 NaHCO3＋NaAlO2＋H2O===Al(OH)3↓＋Na2CO3 防止失去結(jié)晶水 B 先關(guān)小水龍頭，加入洗滌劑浸滿沉淀物，使洗滌劑緩慢通過沉淀物 C

【解析】(1)調(diào)節(jié)pH＝5.2時(shí)，沉淀的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3，濾液中含有ZnSO4 ，調(diào)節(jié)濾液pH＝2可以抑制ZnSO4水解，防止生成Zn(OH)2，同時(shí)為了避免引入雜質(zhì)，應(yīng)當(dāng)使用H2SO4；(2)沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3在NaOH作用下生成NaAlO2，F(xiàn)e(OH)3不參加反應(yīng)，過濾后濾液中含有NaAlO2、NaOH，加入NaHCO3后，反應(yīng)生成的沉淀是Al(OH)3，化學(xué)方程式：NaHCO3＋NaAlO2＋H2O===Al(OH)3↓＋Na2CO3；(3)由于ZnSO4·7H2O晶體易風(fēng)化，加熱濃縮ZnSO4溶液時(shí)，結(jié)晶得到的晶體容易分解失去結(jié)晶水；(4)①抽濾屬于過濾，但抽濾速度比較快，而且過濾較徹底，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；為了防止濾紙邊緣不能與抽濾漏斗側(cè)壁完全貼合，所以抽濾的濾紙要略小于漏斗內(nèi)徑，但是必須蓋住所有小孔，選項(xiàng)B正確；原裝置圖中安全瓶連接吸濾瓶的導(dǎo)管不能伸入安全瓶中太長(zhǎng)，布氏漏斗下端斜口應(yīng)對(duì)抽氣嘴，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，濾液從吸濾瓶上口倒出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選B；②洗滌沉淀時(shí)，先調(diào)小吸濾氣壓差，再在抽濾漏斗中加入水浸沒沉淀物；(5)ZnSO4·7H2O晶體易風(fēng)化，加熱烘干會(huì)導(dǎo)致晶體失去結(jié)晶水，A錯(cuò)誤；濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性，用濃硫酸干燥也會(huì)使晶體失去結(jié)晶水，B錯(cuò)誤；酒精能夠溶解水，但不會(huì)導(dǎo)致晶體失去結(jié)晶水，洗滌后酒精低溫下就很容易揮發(fā)，C正確；空氣中自然干燥也會(huì)風(fēng)化，D錯(cuò)誤。答案選C。