Question

       (2013·新課標全國卷Ⅱ，27)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質]的流程如下：

提示：在本實驗條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是MnO₂。

回答下列問題：

(1)反應②中除掉的雜質離子是__________，發(fā)生反應的離子方程式為__________；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是________________。

(2)反應③的反應類型為____________，過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有______________。

(3)反應④形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是________________。

(4)反應④中產物的成分可能是ZnCO₃·xZn(OH)₂，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產品8.1 g，則x等于__________。

Answer 1

答案　(1)Fe^2＋和Mn^2＋　MnO＋3Fe^2＋＋7H₂O===3Fe(OH)₃↓＋MnO₂↓＋5H^＋、2MnO＋3Mn^2＋＋2H₂O===5MnO₂↓＋4H^＋　鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質

(2)置換反應　鎳

(3)取少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈

(4)1

解析　從分析整個流程圖入手，明確每步發(fā)生的反應，從而解決相關問題。

(1)在反應②中，通過調節(jié)溶液的pH，高錳酸鉀能將溶液中的Fe^2＋氧化為Fe^3＋，將Mn^2＋氧化為MnO₂而除去；若溶液的pH過低，F(xiàn)e^2＋、Mn^2＋將很難生成沉淀而除去。

(2)第一次過濾后的濾液中含有的陽離子有Zn^2＋、Ni^2＋、H^＋等，加入鋅后可將Ni置換出來，故濾渣中還含有金屬鎳。

(3)反應④生成的沉淀為ZnCO₃，同時生成Na₂SO₄，若沉淀未洗滌干凈，洗滌液中應含有SO和Na^＋，故只要對洗滌液中是否含有SO進行檢驗即可。

(4)煅燒過程中ZnCO₃、Zn(OH)₂均發(fā)生分解反應生成ZnO，根據(jù)關系式ZnCO₃·xZn(OH)₂～(x＋1)ZnO，可得＝，故x＝1。