Question

【题目】从废电池外壳中回收锌（锌皮中常有少量铁、外表沾有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等杂质），制取ZnSO4·7H2O可以采取如下工艺流程：

金属氢氧化物沉淀的pH：

氢氧化物	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Zn（OH）2	5．7	8．0
Fe（OH）3	2．7	3．7

回答下列问题：

（1）酸溶时常常加入少量的CuSO4，其目的是 。

（2）写出氧化时的离子方程式 。该过程中加入的H2O2量要远多于理论值，原因除了提高另外反应物的转化率外，还可能是 。

（3）调节pH大于8后会造成锌元素转化率降低，其原因是 。

（4）从滤液B获得Na2SO4应该采用的方法是蒸发结晶， ，洗涤干燥。（部分物质的溶解度曲线见下图）

（5）由滤渣B制备ZnSO4·7H2O的实验方案为：_ __ __，干燥得到ZnSO4·7H2O （实验中须使用的试剂有：1mol/LH2SO4，蒸馏水，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：pH计）。

Answer 1

【答案】

（1）锌置换出铜后形成铜锌原电池加快反应速率（2分）

（2）2Fe2++H2O2+2H+ =2Fe3++ 2H2O（3分）

Fe3+（或Fe2+）催化分解双氧水（2分）

（3）碱性过强氢氧化锌可能溶解（2分）

（4）趁热过滤（2分）

（5）用pH计测定，1mol/LH2SO4加水配制成pH为4（3．7—5．7） 的溶液，加入到滤渣B中充分反应，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，用乙醇洗涤（4分）

【解析】

试题分析：

（1）在溶液中加入硫酸铜后，锌置换出铜形成铜锌原电池加快反应速率；

（2）酸溶过程中产生Fe2+，双氧水氧化Fe2+为Fe3+，然后调节pH形成氢氧化铁沉淀分离；双氧水易分解，Fe3+（或Fe2+）可为双氧水分解的催化剂，加快双氧水分解，所以应增加双氧水的用量；

（3）pH为8时锌的存在形式为氢氧化锌，碱性增强锌元素转化率降低说明氢氧化锌为两性，溶解于强碱；

（4）滤液B中含有NH4+、Na+、SO42-、Cl-，根据溶解度曲线，硫酸钠溶解度在超过40℃时，随温度升高而降低，氯化铵随温度升高而升高，故采用蒸发浓缩，结晶出硫酸钠晶体，趁热过滤，防止温度降低氯化铵析出；

（5）滤渣B为氢氧化铁和氢氧化锌，根据表中数据得出氢氧化锌在pH小于5．7时溶解，氢氧化铁在pH小于3．7时溶解，所以采用pH为4（3．7—5．7），溶解氢氧化锌，从而分离铁和锌；然后通过浓缩，冷却结晶，用乙醇洗涤、干燥得到产品。