Question

5．从一种生产醋酸乙烯酯的废触媒（含醋酸锌、活性炭及少量有机物及氧化亚铁）中制取氯化锌中实验步骤如图

（1）浸取在三口烧瓶中进行，需给三口烧瓶加热并搅拌的目的是提高浸出速率和浸取率；浸出率随着浸取时间先增大后又减小，其原因是开始反应是加热搅拌加快浸出速率，但生成的醋酸锌被活性炭吸附，浸出率减小．
（2）若先将废触媒在马弗炉中通氧气500℃处理一段时间，浸出率会大大提高，其原因是将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来．
（3）加入H₂O₂发生反应的离子方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；沉铁需将溶液pH调整到约为5，最适宜的中和剂是bc（选填序号：a．石灰水 b．ZnO  c．Zn．）．
（4）高温灼烧时用到的硅酸盐质的仪器有酒精灯、坩埚和泥三角．
（5）某探究学习小组的同学拟利用废电池锌皮（主要成分为Zn，还含有少量的铁）制取氧化锌．如表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH：

	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3+	1.1	3.2
Fe2+	5.8	8.8
Zn2+	5.9	8.9

实验中可选用的试剂：5mol•L^-1HCl、2.0mol•L^-1 HNO₃、1.0mol•L^-1 NaOH溶液．由废锌皮制ZnO的实验步骤依次为：向滤液中加入2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺转化完全为Fe³⁺，使其充分反应；滴加1.0mol•L^-1NaOH，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全；向滤液中滴加1.0mol•L^-1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全，再经过滤、洗涤、干燥；900℃煅烧．

Answer 1

分析 废触媒加入稀醋酸浸取过滤得到的溶液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入试剂调节溶液的PH使铁离子全部沉淀，过滤得到滤液再加入试剂调节溶液PH使锌离子全部沉淀生成氢氧化锌沉淀，过滤得到沉淀灼烧得到氧化锌，
（1）浸取在三口烧瓶中进行，需给三口烧瓶加热并搅拌的目的是提高浸出速率和浸取率；
（2）将废触媒在马弗炉中通氧气500℃处理一段时间，使活性炭与氧气反应，将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来；
（3）过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，便于调节溶液PH沉淀铁离子分离，调节溶液PH的试剂能和酸反应且不能引入新的杂质离子；
（4）高温灼烧时用到的硅酸盐质的仪器为酒精灯、坩埚、泥三角等；
（5）滴加2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺转化完全为Fe³⁺，滴加1.0mol•L^-1 NaOH溶液，形成氢氧化铁沉淀，除杂后形成氢氧化锌沉淀，过滤、洗涤、干燥900℃煅烧制得氧化锌．

解答 解：（1）浸取在三口烧瓶中进行，需给三口烧瓶加热并搅拌的目的是提高浸出速率和浸取率，浸出率随着浸取时间先增大后又减小，其原因是；开始反应是加热搅拌加快浸出速率，但生成的醋酸锌被活性炭吸附，浸出率减小
故答案为：开始反应是加热搅拌加快浸出速率，但生成的醋酸锌被活性炭吸附，浸出率减小；
（2）将废触媒在马弗炉中通氧气500℃处理一段时间，使活性炭与氧气反应，将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来，浸出率会大大提高，
故答案为：将吸附在活性炭孔内的醋酸锌全部释放出来；
（3）过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，便于调节溶液PH沉淀铁离子分离，调节溶液PH的试剂能和酸反应且不能引入新的杂质离子，CaO会引入钙离子，不选，Zn、ZnO会和酸反应能调节溶液的PH，使铁离子全部沉淀，
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，bc；
（4）高温灼烧时用到的硅酸盐质的仪器为酒精灯、坩埚、泥三角等，
故答案为：坩埚、泥三角；
（5）滴加2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺转化完全为Fe³⁺，滴加1.0mol•L^-1 NaOH溶液，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全，向滤液中滴加1.0mol•L^-1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全，900℃煅烧，制得氧化锌，
故答案为：向滤液中加入2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺转化完全为Fe³⁺，使其充分反应；滴加1.0mol•L^-1NaOH，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全；向滤液中滴加1.0mol•L^-1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全．

点评 本题考查了物质分离提纯的方法和流程分析应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，解答该类题目，注意把握实验原理和操作流程的目的，主要是物质性质的理解，题目难度中等．