Question

2．工业生产中常用炼锌废渣（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO等杂质）来提取氧化锌和金属铜等，其主要工艺流程如图所示：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH见下表

氢氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Zn（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	5.4	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7	6.7	8.0

（1）为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有（写出两条）搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末
（2）试剂A是H₂O₂（填化学式）．
（3）调节酸浸液的pH的范围是3.7～5.4．
（4）滤液甲与试剂B发生置换反应，则试剂B是Zn（填化学式）．
（5）在实验室进行焙烧时，盛放沉淀丙的仪器名称是坩埚．

Answer 1

分析 ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜，加入双氧水将二价铁离子氧化为三价铁离子，调节平衡pH使Fe（OH）₃完全沉淀，到沉淀甲为氢氧化铁，加入试剂B锌，与硫酸铜反应得到铜单质；滤液乙为硫酸和硫酸锌，加入碳酸钾，与硫酸反应生成硫酸钾，同时得到沉淀丙Zn（OH）₂，灼烧得到氧化锌．

解答 解：ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铜，加入双氧水将二价铁离子氧化为三价铁离子，调节平衡pH使Fe（OH）₃完全沉淀，到沉淀甲为氢氧化铁，加入试剂B锌，与硫酸铜反应得到铜单质；滤液乙为硫酸和硫酸锌，加入碳酸钾，与硫酸反应生成硫酸钾，同时得到沉淀丙Zn（OH）₂，灼烧得到氧化锌．
（1）搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末可加快反应速率，故答案为：搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末；
（2）双氧水与二价铁离子反应的离子方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，使铁元素容易沉淀，且不引入新的杂质，故答案为：H₂O₂；
（3）使Fe（OH）₃完全沉淀，其他离子不沉淀，pH：3.7～5.4，故答案为：3.7～5.4；
（4）B为锌，故答案为：Zn；
（5）焙烧固体用坩埚，故答案为：坩埚．

点评 本题为工艺流程题，难度较大，通过从废渣中提取氧化锌和金属铜的工艺流程考查了溶解平衡的移动、氧化还原方程式的书写、物质的分离等，熟悉物质的性质，清楚流程，是解题关键，侧重学生分析问题、解决问题能力的培养．