工業上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質），並用來生產ZnSO4...

問題詳情：

工業上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質），並用來生產ZnSO4•6H2O晶體，其工藝流程如下，有關*氧化物沉澱時的pH如下表．

*氧化物        Al（OH）3  Fe（OH）3  Fe（OH）2    Zn（OH）2

開始沉澱的pH    3.3       1.5        6.5         5.4

沉澱完全的pH    5.2       3.7        9.7         8.0

（1）上述工藝流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾*作需要使用的玻璃儀器有　　．

（2）在“除雜Ⅰ”步驟中，需再加入適量H2O2溶液的目的是　　．為使Fe（OH）3、Al（OH）3沉澱完全，而Zn（OH）2不沉澱，應控制溶液的pH範圍為　　．為控制上述PH範圍可選擇加入的試劑或*品是　　．

A．ZnO        B．氨水        C．固體NaOH        D．ZnCO3

（3）在“除雜Ⅱ”步驟中，加入Zn粉的作用是　．“*作A”的名稱是　　．

（4）常溫下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=2×10﹣20，某CuSO4溶液裡c（Cu2+）=0.02mol•L﹣1，如果要生成Cu（OH）2沉澱，則應調整溶液pH大於　．

【回答】

【考點】物質分離和提純的方法和基本*作綜合應用． 

【專題】實驗設計題．

【分析】冶煉鋅廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質），加入硫*通入空氣*浸過濾後得到濾液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+，加入過氧化*氧化亞鐵離子為鐵離子，調節溶液PH使鐵離子、鋁離子全部沉澱，過濾後濾液中加入鋅除去銅離子，過濾得到硫*鋅溶液，加熱蒸發，濃縮結晶，過濾洗滌得到ZnSO4•6H2O晶體；

（1）依據過濾**作需要的玻璃儀器；

（2）過氧化*是綠*氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，通過調節溶液PH除去鐵離子、鋁離子而*氧化鋅不沉澱，結合圖表資料判斷需要的PH和試劑，注意加入物質能調節溶液PH，不能引入新的雜質；

（3）分析可知加入鋅還原銅離子除去，硫*鋅溶液得到晶體的方法是利用加熱蒸發濃縮，冷卻結晶得到；

（4）依據沉澱的溶度積計算；

【解答】解：冶煉鋅廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質），加入硫*通入空氣*浸過濾後得到濾液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+，加入過氧化*氧化亞鐵離子為鐵離子，調節溶液PH使鐵離子、鋁離子全部沉澱，過濾後濾液中加入鋅除去銅離子，過濾得到硫*鋅溶液，加熱蒸發，濃縮結晶，過濾洗滌得到ZnSO4•6H2O晶體；

（1）上述工藝流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾*作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；

故*為：燒杯、玻璃棒、漏斗；

（2）在“除雜Ⅰ”步驟中，需再加入適量H2O2溶液的目的是將Fe2+完全氧化為Fe3+，便於完全沉澱；依據圖表資料分析，為使Fe（OH）3、Al（OH）3沉澱完全，而Zn（OH）2不沉澱，應控制溶液的pH範圍為5.2～5.4；為控制上述PH範圍可選擇加入的試劑或*品不能引入新的雜質，氨水會引入銨根離子，固體*氧化*會引入*離子，ZnO、ZnCO3，會降低溶液PH且不引入新的雜質；

故*為：將Fe2+完全氧化為Fe3+，5.2～5.4；AD；

（3）在“除雜Ⅱ”步驟中，加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+．“*作A”的名稱是硫*鋅溶液得到晶體的方法是利用加熱蒸發濃縮，冷卻結晶得到；

故*為：除去溶液中的Cu2+；冷卻結晶；　　　　

（4）常溫下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=2×10﹣20，某CuSO4溶液裡c（Cu2+）=0.02mol•L﹣1，如果要生成Cu（OH）2沉澱，Q≥Ksp，Ksp〔Cu（OH）2〕=c（Cu2+）×c2（OH﹣）=2×10﹣20，c（OH﹣）===10﹣9mol/L，c（H+）=10﹣5mol/L，PH=5，則應調整溶液pH大，5；

故*為：5；

【點評】本題考查了物質分離實驗過程和分離原理的理解應用，除雜試劑選擇和提純物質方法，沉澱溶解平衡的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．

知識點：電離平衡 水解平衡

題型：綜合題