Question

12．工業(yè)上利用冶煉鋅產(chǎn)生的廢渣來生產(chǎn)硫酸鋅溶液，其工藝流程和有關(guān)資料如圖
資料：氫氧化物沉淀的pH范圍．

	Zn（OH）2	Fe（OH）3	Al（OH）3	Cu（OH）2
開始沉淀的pH	5.4	1.5	3.3	4.2
沉淀完全的pH	8.0	3.7	5.2	6.7

（1）用氧化銅調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，控制pH在5.2～5.4范圍內(nèi)的目的是使鐵離子和鋁離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，而鋅離子不會(huì)沉淀．能否用碳酸鈉代替氧化銅？理由是不能，會(huì)引入雜質(zhì)鈉離子； 
（2）濾液中除了硫酸鋅和水，還有硫酸銅．要從濾液中回收硫酸鋅溶液，寫出進(jìn)一步分離的實(shí)驗(yàn)操作．

Answer 1

分析 （1）氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；根據(jù)氫氧化物沉淀的pH范圍分析；根據(jù)引入雜質(zhì)考慮．
（2）根據(jù)氫氧化物沉淀的pH范圍分析．

解答 解：（1）氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，化學(xué)方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；根據(jù)氫氧化物沉淀的pH范圍，可知控制pH在5.2～5.4范圍鐵離子和鋁離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，而鋅離子不會(huì)沉淀；碳酸鈉代替氧化銅，這樣溶液中生成硫酸鈉，這樣濾液中會(huì)引入硫酸鈉；
（2）根據(jù)氫氧化物沉淀的pH范圍，銅離子的沉淀范圍是pH在4.2～6.7；可知控制pH在5.2～5.4范圍鐵離子和鋁離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，而此時(shí)銅離子部分沉淀，所以濾液中還有硫酸銅；要除去銅離子，又不引入雜質(zhì)，在濾液中加入一定量的鋅粉并不斷攪拌，至溶液無色，過濾，濾液即為硫酸鋅溶液
故答案為：（1）①CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；②使鐵離子和鋁離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，而鋅離子不會(huì)沉淀；③不能，會(huì)引入雜質(zhì)鈉離子
（2）硫酸銅；在濾液中加入一定量的鋅粉并不斷攪拌，至溶液無色，過濾，濾液即為硫酸鋅溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于信息題的考查，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，題目難度中等，本題注意利用金屬活動(dòng)性順序的意義結(jié)合實(shí)驗(yàn)的目的，做題時(shí)注意把握題給信息，注重知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)．