Question

现从锌制品加工企业回收的废渣（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等杂质）来制取氧化锌，流程如下：

有关氢氧化物完全沉淀的pH见下表

沉淀物	AI（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Zn（OH）2
pH	5.2	3.2	9.7	6.7	8.0

（l）在酸浸过程中，要提高浸出率，可以采取______措施．
（2）上述流程中多处涉及“过滤’，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有______．
（3）在“除杂I”步骤中，将溶液调至pH=4的目的是______．
在“除杂Ⅱ”后，溶液的pH约为6，则此步过滤时滤渣中含有______．
（4）在“碳化合成”中，生成的产物之一为碱式碳酸锌[Zn₂（OH）₂CO₃]，同时放出CO₂，请写出该反应的化学方程式______．
（5）从滤液中提取NaNO₃晶体的操作步骤为______．
（6）在实验室如何洗涤过滤出的碱式碳酸锌？______．

Answer 1

解：（1）因适当升高反应温度（或增大硝酸浓度、将锌废渣粉碎等）、搅拌可提高锌的浸出速率，故答案为：加热、搅拌；
（2）过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）“除杂I”步骤中，将溶液调至pH=4，可以让三价铁转化为氢氧化铁沉淀而除去，在“除杂Ⅱ”后，溶液的pH约为6，此时氢氧化铝沉淀依然存在，并且过程中会发生置换反应产生金属Cu和金属Zn，则此步过滤时滤渣中含有Al（OH）₃、Cu、Fe，故答案为：使三价铁转化为氢氧化铁沉淀除去；Al（OH）₃、Cu、Fe；
（4）在“碳化合成”中，是碳酸钠和硝酸锌的水溶液之间发生反应生成产物之一为碱式碳酸锌[Zn₂（OH）₂CO₃]，同时放出CO₂，即2Na₂CO₃+2Zn（NO₃）₂+H₂O=[Zn₂（OH）₂CO₃+CO₂+4NaNO₃，故答案为：2Na₂CO₃+2Zn（NO₃）₂+H₂O=[Zn₂（OH）₂CO₃+CO₂+4NaNO₃；
（5）根据物质的溶解度受温度的影响，从滤液中提取NaNO₃晶体的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
（6）碱式碳酸锌的洗涤方法：往漏斗中加入少量的蒸馏水，浸没沉淀，让其自然滤出，反复几次，故答案为：往漏斗中加入少量的蒸馏水，浸没沉淀，让其自然滤出，反复几次．
分析：（1）从温度、浓度、增大接触面积等分析增大反应速率；
（2）过滤操作使用漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器；
（3）根据沉淀和pH表分析控制溶液的pH；
（4）根据反应物和生成物来书写化学方程式；
（5）根据物质的溶解度受温度的影响，可以采取适当的方法来实现物质的分离；
（6）根据洗涤过滤沉淀物质的方法来回答．
点评：本题考查晶体的制备及混合物的分离、提纯，注意已知信息与所学知识的结合来分析解答问题，除杂流程及表格数据是解答本题的关键，题目难度中等．