Question

【題目】工業(yè)上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質(zhì)），并用來(lái)生產(chǎn)Zn(NO3)2·6H2O晶體，其工藝流程為：

有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
開(kāi)始沉淀的pH	3．3	1．5	6．5	4．2	5．4
沉淀完全的pH	5．2	3．7	9．7	6．7	8．0

⑴在“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出速率，除通入空氣“攪拌”外，還可采取的措施是_____________________。

⑵上述工藝流程中多處涉及“過(guò)濾”，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾操作需要使用的玻璃儀器有_____。

⑶在“除雜I”步驟中，需再加入適量H2O2溶液，H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為_____。為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，應(yīng)控制溶液的pH范圍為_____。檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是_____。

⑷加入Zn粉的作用是_____。“操作A”的名稱是_____。

Answer 1

【答案】適當(dāng)升高反應(yīng)溫度（或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等） 燒杯、玻璃棒、漏斗 2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O 5.2～5.4 靜置，取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則表明Fe3+沉淀完全 除去溶液中的Cu2+ 冷卻結(jié)晶

【解析】

（1）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、固體顆粒的大小等，所以在“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出速率，除通入空氣“攪拌”外，還可采取的措施是適當(dāng)升高反應(yīng)溫度（或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等）。

（2）在實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。

（3）在“除雜I”步驟中，需再加入適量H2O2溶液，H2O2有氧化性，而Fe2+有還原性，二者容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O。為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，根據(jù)物質(zhì)開(kāi)始形成沉淀和沉淀完全時(shí)的pH的大小，應(yīng)控制溶液的pH范圍為5.2～5.4。檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的原理就是利用Fe(SCN)3的血紅色；實(shí)驗(yàn)操作是靜置，取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則表明Fe3+沉淀完全。

（4）由于溶液中還含有Cu2+，為了制取純凈的Zn(NO3)2·6H2O晶體，應(yīng)該把雜質(zhì)除雜。加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+，反應(yīng)方程式為Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+。將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶然后過(guò)濾烘干即得到Zn(NO3)2·6H2O晶體。