Question

（16分）活性氧化鋅在橡膠、化工、涂料、陶瓷、醫(yī)藥、電子等行業(yè)有著廣泛的應用。但隨著鋅資源的不斷開發(fā)和利用，鋅礦資源越來越少，因此研究利用鋅二次資源對緩解鋅資源枯竭進程具有重要意義。下圖是以含鋅銅煙塵（火法煉銅的副產(chǎn)品，主要成分是ZnO、CuO和FeO）制備活性氧化鋅的工藝流程：

含鋅銅煙塵經(jīng)過預處理后的主要成分為ZnO，還含有少量的CuO和Fe2O3。

（1）操作a名稱是____ ，在實驗室中，該過程用到的主要玻璃儀器有 。

（2）溶解池中待固體全部溶解后，加入鋅粉的作用有：

①將Fe3+還原為Fe2+;② ：③調(diào)節(jié)溶液的pH（控制其在5,0－5．4之間）。

（3）檢驗溶解池中Fe3+已全部被還原為Fe2+的最佳試劑是 ；

（4）右表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為

1．0 mol－l計算）。反應池中的溫度控制在90－95℃，請寫出反應池中所發(fā)生反應的離子方

程式： 。

	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3+	1．1	3．2
Fe2+	5．8	8．8
2n2+	5．9	8．9

（5）操作b的名稱是________ ；

（6）沉淀池中得到的沉淀化學式可以表示為：aZnCO3·bZn（OH）2·cH2O（a、b、c均為整數(shù)）。某�；瘜W興趣小組的同學為了確定其組成，進行如下實驗：稱取3．59g沉淀進行焙燒，將焙燒過程中產(chǎn)生的氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，它們分別增重0．72g和0．44g，則該沉淀的組成為 。

 

Answer 1

（1）過濾 燒杯、漏斗、玻璃棒； （2）除去雜質(zhì)Cu2+ （3）KSCN溶液

（4）2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe（OH）3↓+4H+；(5) 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；(6) ZnCO3?2Zn（OH）2?2H2O.

【解析】

試題分析：（1）操作a是將固體與溶液分離，應采取過濾的方法，過濾所用的主要玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，答案為：過濾；燒杯、漏斗、玻璃棒；

（2）溶解池反應后溶液中還含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵與硫酸鐵，加入鋅粉還有除去雜質(zhì)Cu2+的作用，答案為：除去雜質(zhì)Cu2+；

（3）Fe3+遇KSCN溶液呈紅色，是Fe3+的特征反應，可以檢驗Fe3+的存在，答案為：KSCN溶液；

（4）反應池中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+便于除去，同時不引入新的雜質(zhì)，由工藝流程可知，生成氫氧化亞鐵沉淀，反應方程式為2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe（OH）3↓+4H+；

（5）操作b從溶液中獲得硫酸銨晶體，應采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶等操作，答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；

（6）分解最終生成氧化鋅、二氧化碳與水，濃硫酸增重0.72g為生成的水的質(zhì)量，物質(zhì)的量為0.72/18=0.04mol，堿石灰增重0.44g為生成的二氧化碳的質(zhì)量，物質(zhì)的量為0.44/44=0.01mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知氧化鋅的質(zhì)量=3.59g-0.72g-0.44g=2.43g，其物質(zhì)的量為2.43/81=0.03mol，則n（ZnCO3）=0.01mol，n[Zn（OH）2]=0.03mol-0.01mol=0.02mol，n（H2O）=0.04mol-0.02mol=0.02mol，故n（ZnCO3）：n[Zn（OH）2]：n（H2O）=0.01mol：0.02mol：0.02mol=1：2：2，該沉淀的組成為ZnCO3?2Zn（OH）2?2H2O.

考點：考查物質(zhì)除雜的工藝流程的綜合應用。