Question

【題目】活性氧化鋅用作橡膠硫化的活性劑、補強劑。以氧化鋅粗品（含鐵的氧化物、CuO和SiO2等雜質）為原料制備活性氧化鋅并生產其它副產品的生產工藝流程如下：

已知：Zn(OH)2可溶于NaOH溶液。一些陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表：

（1）操作A所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗和______________。

（2）“溶解”前將氧化鋅粗品粉碎成細顆粒，目的是____________________。

（3）加入過量鐵可回收的金屬是_______________。

（4）常溫下若向濾液N中加入適量的H2O2溶液，再加一定量某試劑調節溶液pH=5，則Fe3+濃度為__________（已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-34）

（5）用K3[Fe(CN)6]（鐵氰化鉀）驗證N中Fe2+的現象是___________。

（6）“沉淀”的成分為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅燒”在450～500℃下進行，煅燒獲得ZnO的反應的化學方程式為_____________________。

（7）取20.00mL濾渡N，用0.02mol/L的KMnO4溶液進行滴定，消耗KMnO4溶液18.00mL，則濾液N中Fe2+的濃度為__________________。

Answer 1

【答案】（1）玻璃棒；（2）增大固液接觸面積，加快溶解時的反應速率；（3）Cu；

（4）c(Fe3+)=4.0×10-7mol/L；（5）有藍色沉淀生成；

（6）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋3H2O＋CO2↑；（7）0.09mol/L

【解析】

試題分析：根據題給信息和化學工藝流程知，氧化鋅粗品（含鐵的氧化物、CuO和SiO2等雜質）在稀硫酸中溶解生成硫酸銅、硫酸鋅、硫酸鐵和硫酸亞鐵，經操作A過濾，濾渣的成分為二氧化硅；向濾液M中加入過量鐵，鐵與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，過濾得濾渣鐵和銅的混合物，濾液N為硫酸亞鐵和硫酸鋅的混合物；向濾液N中加過量氫氧化鈉溶液，鐵元素轉化為氫氧化物沉淀，過濾，濾渣P含有Fe(OH)2和Fe(OH)3，濾液Q酸化后加入碳酸鈉溶液，鋅元素轉化為沉淀，煅燒得氧化鋅。

（1）操作A是過濾，所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；

（2）“溶解”前將氧化鋅粗品粉碎成細顆粒，其目的是增大接觸面積使其能充分反應；

（3）根據以上分析可知加入過量鐵可回收的金屬銅；

（4）pH=5時溶液中氫氧根濃度是10－9mol/L，所以溶液中鐵離子濃度＝＝4.0×10-7mol/L；

（5）用K3[Fe(CN)6]（鐵氰化鉀）驗證N中Fe2+的現象是有藍色沉淀生成；

（6）“沉淀”的成分為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，高溫煅燒的方程式為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋3H2O＋CO2↑；

（7）根據電荷守恒可知濾液N中Fe2+的濃度＝＝0.09mol/L。