Question

（16分）從粗產品硫酸鋅固體除去鐵、銅、鎘等可溶性硫酸鹽，從而得到純凈的硫酸鋅，實驗流程如下：

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH參見下表，請回答下列問題：

沉淀物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Cd(OH)2	Mn(OH)2
pH值	8.0	9.7	3.2	6.7	9.4	10.4

(1)“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出率，可采取的措施有 （任寫一種）。 “酸浸”時適當補充少量水的原因是 。

(2)濾液I加入酸性KMnO4的作用為__________ ____________。加入ZnO的原因是 。

(3)濾渣III的成份主要是 。

(4)從濾液III得到晶體的操作過程為 、冷卻結晶、過濾冼滌、小心干燥。

 

Answer 1

（1）適當增大硫酸濃度或適當加熱升高溫度或邊加硫酸邊攪拌或增加浸出時間（3分）（要求寫出一條即可）。防止硫酸鋅從溶液中析出。（2分） （2）把Fe2+氧化Fe3+ （2分，）；因為Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O ,加入ZnO能促進Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。（3分）

（3）Mn、Cd、Cu（3分，每個1分，填錯倒扣分，扣完為止，答元素名稱也可）（4）蒸發(fā)濃縮（2分）

【解析】

試題分析：（1）“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出率可從提高浸出速率和增加浸出時間兩方面采取措施，浸出速率越大、浸出時間越長浸出率越高，加熱升高溫度、增大硫酸濃度、攪拌均可提高浸出速率，“酸浸”要盡量降低目標產物的損失，因此“酸浸”時適當補充少量水的原因防止硫酸鋅中從溶液中析出而損失；

（2）酸性KMnO4具有強氧化性，可以把氧化亞鐵離子氧化為鐵離子，本身被還原為Mn2+，離子方程式為：5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，因為Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，降低H+濃度可以使水解平衡正向移動，同時還要考慮不能引入新的雜質，所以加入ZnO，利用ZnO+2H+＝Zn2++H2O不斷降低H+濃度使Fe3+水解幾近完全而除掉；

（3）濾液II 中含有的雜質離子有 Mn2+、Cu2+、Cd 2+，利用較活潑金屬可把較不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來的原理，從而達到除去三種雜質離子的目的；

（4）溶液得到晶體實驗操作為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。

考點：考點學生提純實驗操作、離子除雜設計氧化還原反應、鹽類水解、金屬置換反應等化學反應原理