ZnCl2是重要的工业原料.在电化学.冶金.印染等领域用途广泛.以某厂排放的废酸液(主要成分为盐酸.含Fe2+.Cu2+.Ni2+.H3AsO4等杂质)和锌蓄电池废渣为原料制备ZnCl2的流程如图所示:已知:①25℃时.Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,②溶液中的离子浓度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

10．ZnCl₂是重要的工业原料，在电化学、冶金、印染等领域用途广泛，以某厂排放的废酸液（主要成分为盐酸，含Fe²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、H₃AsO₄等杂质）和锌蓄电池废渣（主要成分为ZnO、Zn）为原料制备ZnCl₂的流程如图所示：

已知：①25℃时，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38；K_sp[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17；K_sp[Ni（OH）₂]=2.0×10^-15；
②溶液中的离子浓度小于等于10^-5 mol•L^-1时，认为该离子沉淀完全．
请问答下列问题：
（1）在元素周期表中，砷（As）元索与氮元素同主族且处于第4 周期，则砷元素的最简单氢化物的分子式为AsH₃；其最高价氧化物对应水化物的化学式为H₃AsO₄．
（2）“浸出”过程中主要生成两种单质，其化学式为Cu、H₂．
（3）控制温度为75℃左右，向滤液1中加入H₂O₂，生成FeAsO₄的离子方程式为3H₂O₂+2H₃AsO₄+2Fe²⁺=2FeAsO₄↓+6H₂O+4H⁺．此过程中，所加入H₂O₂的量需适当大于理论值，原因为H₂O₂受热分解造成损失．
（4）蒸发滤液3制备ZnCl₂时，需不断通入HC1的理由为抑制Zn²⁺水解，使产品更纯净．
（5）25℃时，向浓度为1.0mol•L^-1的Fe³⁺、Zn²⁺、Ni²⁺的混合溶液中滴加NaOH溶液，当Fe³⁺恰好沉淀完全时，所得溶液中c（Zn²⁺）：c（Ni²⁺）=1：1．．

分析锌蓄电池废渣加入废酸液充分浸出，滤渣1中含有铜，且生成氢气，滤液1中含有Fe²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、H₃AsO₄等，加入过氧化氢和ZnO，生成FeAsO₄、Fe（OH）₃等，滤液2中含有Zn²⁺、Ni²⁺，加入Zn置换出Ni，滤液3中主演含有ZnCl₂，可不断通入HC1，蒸发浓缩、冷却结晶可得到ZnCl₂，以此解答该题．

解答解：（1）砷（As）元索与氮元素同主族且处于第4 周期，则最外层有5个电子，最低化合价为-3价，最高正价为+5价，则对应的氢化物为AsH₃，最高价氧化物的水化物为H₃AsO₄，故答案为：AsH₃；H₃AsO₄；
（2）“浸出”过程中主要生成两种单质，分别为铜、氢气，其化学式为Cu、H₂，故答案为：Cu、H₂；
（3）过氧化氢具有强氧化性，可氧化亚铁离子，反应的离子方程式为3H₂O₂+2H₃AsO₄+2Fe²⁺=2FeAsO₄↓+6H₂O+4H⁺，因H₂O₂受热分解造成损失，则所加入H₂O₂的量需适当大于理论值，
故答案为：3H₂O₂+2H₃AsO₄+2Fe²⁺=2FeAsO₄↓+6H₂O+4H⁺；H₂O₂受热分解造成损失；
（4）蒸发滤液3制备ZnCl₂时，需不断通入HC1，可抑制Zn²⁺水解，使产品更纯净，故答案为：抑制Zn²⁺水解，使产品更纯净；
（5）向浓度为1.0mol•L^-1的Fe³⁺、Zn²⁺、Ni²⁺的混合溶液中滴加NaOH溶液，当Fe³⁺恰好沉淀完全时，c（OH^-）=$\root{3}{\frac{4.0×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$=1.6×10^-11mol/L，由K_sp[Zn（OH）₂]=1.2×10^-17；K_sp[Ni（OH）₂]=2.0×10^-15可知此时没有生成Zn（OH）₂、Ni（OH）₂沉淀，则Zn²⁺、Ni²⁺的浓度比值为1：1，
故答案为：1：1．

点评本题考查物质制备实验，为高频考点，把握制备实验流程中的反应、混合物分离提纯方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意（5）中溶度积的相关计算为易错点，题目难度中等．

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