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    6．ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料．某课题组设计由含锌工业废料（含Fe、Cu、Mn等杂质）生产ZnO的工艺流程如下：

    已知：黄钠铁矾在pH为1.5，温度为90℃时完全沉淀，且易于过滤．2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O
    （1）步骤①的浸取液里除含有Zn2+、Mn2+外，含有的金属离子有Fe3+，Cu2+，所加试剂X为Na2SO4和H2SO4的混合液；
    （2）步骤②可进一步氧化除铁，还氧化除去了Mn2+，试写出相应的除去Mn2+的离子方程式Mn2++H2O2+H2O═MnO（OH）2↓+2H+，步骤③加入的试剂是Zn，整个工艺流程中可以循环使用的试剂是Na2SO4；
    （3）步骤⑤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是取最后一次洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净；
    （4）步骤④碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌[ZnCO3•xZn（OH）2•yH2O]，取该样品6.82g，充分灼烧后测得残留物质量为4.86g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得到2.00g沉淀，则此碱式碳酸锌的化学式是ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O或Zn3（OH）4CO3•H2O．

    分析 铁、铜、锰能与盐酸反应生成Fe2+、Zn2+、Mn2+；Mn2+可与双氧水反应生成MnO（OH）2↓；锌能与铜离子反应生成铜单质；硫酸锌能与碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸锌，碳酸锌受热分解生成氧化锌和水．
    （1）铁、铜、锰能与盐酸反应生成Fe2+、Zn2+、Mn2+；
    （2）Mn2+可与双氧水反应生成MnO（OH）2↓；锌能与铜离子反应生成铜单质；硫酸锌能与碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸锌；
    （3）滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净；
    （4）碱式碳酸锌6.82 g，充分灼烧后测得残留物质为氧化锌，质量为4.86 g，锌的质量为3.9g．将所得气体是二氧化碳，沉淀碳酸钙是2.0 g，物质的量为0.02mol．碳酸根的物质的量为0.02mol．根据电荷守恒得氢氧根的物质的量为X=0.08mol．由碱式碳酸锌6.82 g减去锌的质量，碳酸根和氢氧根的质量，剩下的就为水的质量．

    解答 解：（1）铁、铜、锰能与盐酸反应生成Fe2+、Zn2+、Mn2+，Fe2+能被氧化为Fe3+，浸取液课得到黄钠铁钒，说明X为Na2SO4和H2SO4的混合液，
    故答案为：Fe3+；Cu2+；H2SO4；
    （2）Mn2+可与双氧水反应生成MnO（OH）2↓，离子方程式：Mn2++H2O2+H2O═MnO（OH）2↓+2H+；锌能与铜离子反应生成铜单质；硫酸锌能与碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸锌，Na2SO4可以循环使用，
    故答案为：Mn2++H2O2+H2O═MnO（OH）2↓+2H+；Zn；Na2SO4；
    （3）取最后一次洗涤滤液滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净，
    故答案为：取最后一次洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净；
    （4）碱式碳酸锌6.82 g，充分灼烧后测得残留物质为氧化锌，质量为4.86 g，物质的量为$\frac{4.86g}{81g/mol}$=0.06mol，锌的质量为3.9g．将所得气体是二氧化碳，沉淀碳酸钙是2.0 g，物质的量为0.02mol．碳酸根的物质的量为0.02mol．
    根据电荷守恒0.06mol×2=0.02mol×2+X
    得氢氧根的物质的量为X=0.08mol．
    由碱式碳酸锌6.82 g减去锌的质量，碳酸根和氢氧根的质量，剩下的就为水的质量：6.82-3.9-0.02×60-0.08×17=0.36g，物质的量为0.02mol．
    故碱式碳酸锌的组成ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O 或Zn3（OH）4CO3•H2O，
    故答案为：ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O或Zn3（OH）4CO3•H2O．

    点评 本题考查制备实验方案的设计，涉及为高考不变的一个题型，每年高考必考，是热点题型、也是高考难点之一．本题主要考查了氧化还原反应和离子反应方程式的书写、化学式的判断，难度中等．

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