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    某化工厂生产皓矾，结晶前的饱和溶液（呈酸性）中含有少量Cu2+、Fe3+、Fe2+等杂质．已知0.01mol/L的Fe3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围是2.7～3.7；ZnSO4饱和溶液（0.34mol/L）中Zn2+开始沉淀到完全沉淀的pH范围是5.7～8.0；当pH＜5.7时，Na2CO3、ZnCO3发生酸解生成CO2．该厂除杂及生产的工艺流程如图所示：

    （1）加入的试剂②最好是______（填名称），其主要作用是______．
    （2）为了调整溶液的pH，加入试剂③，供选用的试剂有NaOH、Na2CO3、ZnCO3、NH3?H2O、Ca（OH）2等，应当选用______，理由是______．
    （3）从溶液中获得皓矾的操作依次是______．
    【答案】分析：要除去溶液中的杂质，在步骤①中加入过量的铁粉，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+和Fe+Cu2+=Fe2++Cu，过滤，除去置换出来的铜和剩余的铁粉，所得滤液中含有的金属离子是Fe2+和Zn2+．根据题干中所给出的信息可知，需先将Fe2+氧化为Fe3+，然后再将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，在选择氧化剂时，既要能氧化Fe2+又不引入新的杂质，不宜选用Cl2、KMnO4、HNO3等氧化剂，加入的试剂②为双氧水（H2O2的水溶液）最适宜．只要调整溶液的pH在2.7～5.7的范围内，Fe3+可以完全沉淀而除去，Zn2+不会沉淀，加入的试剂③可以是ZnCO3，能控制pH在5.7附近，且不引入杂质离子．
    解答：解：（1）需先将Fe2+氧化为Fe3+，然后再将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，在选择氧化剂时，既要能氧化Fe2+又不引入新的杂质，不宜选用Cl2、KMnO4、HNO3等氧化剂，加入的试剂②为双氧水（H2O2的水溶液）最适宜，
    故答案为：过氧化氢； 将Fe2+氧化成Fe3+；
    （2）只要调整溶液的pH在2.7～5.7的范围内，Fe3+可以完全沉淀而除去，Zn2+不会沉淀，加入的试剂③是ZnCO3，能控制pH在5.7附近，且不引入杂质离子，
    故答案为：ZnCO3； 能控制pH在5.7附近，且不引入杂质离子；
    （3）从溶液中获得皓矾，应先将溶液进行蒸发浓缩，冷却后进行结晶，然后过滤，由于固体具有吸附能力，固体表面吸附溶液中的离子，最后要进行洗涤．
    故答案为：蒸发、冷却、过滤、洗涤．
    点评：本题考查物质的制备、分离流程，题目难度中等，注意把握相关实验操作，易错点为（2），注意加入碳酸锌的目的是调节溶液的pH，有利于铁离子的水解．
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2009?浙江模拟）某化工厂生产皓矾（ZnSO4?7H2O），结晶前的饱和溶液（呈酸性）中含有少量Cu2+、Fe3+、Fe2+等杂质．已知0.01mol/L的Fe3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围是2.7～3.7；ZnSO4饱和溶液（0.34mol/L）中Zn2+开始沉淀到完全沉淀的pH范围是5.7～8.0；当pH＜5.7时，Na2CO3、ZnCO3发生酸解生成CO2．该厂除杂及生产的工艺流程如图所示：

    （1）加入的试剂②最好是
    过氧化氢
    过氧化氢
    （填名称），其主要作用是
    将Fe2+氧化成Fe3+
    将Fe2+氧化成Fe3+
    ．
    （2）为了调整溶液的pH，加入试剂③，供选用的试剂有NaOH、Na2CO3、ZnCO3、NH3?H2O、Ca（OH）2等，应当选用
    ZnCO3
    ZnCO3
    ，理由是
    能控制pH在5.7附近，且不引入杂质离子
    能控制pH在5.7附近，且不引入杂质离子
    ．
    （3）从溶液中获得皓矾的操作依次是
    蒸发、冷却、过滤、洗涤
    蒸发、冷却、过滤、洗涤
    ．

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    科目：高中化学 来源：物理教研室 题型：022

    某小化工厂生产皓矾，结晶前的饱和溶液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+等杂质离子，该厂除杂质的工艺流程如图所示。

    请参考以下数据（有关氢氧化物从开始到沉淀完全的pH范围）：

    Fe(OH)2 7.6～9.6  Fe(OH)3 2.7～3.7  Zn(OH)25.7～8。除杂质过程中供选用的试剂：漂液（含NaClO 25.2%）、H2O2 (30%)、NaOH (98%)、Na2CO3 (固99.5%)、CaCO3(固99.5%)，且Na2CO3和CaCO3在pH<5.6的溶液中发生酸解，生成二氧化碳。试回答：

    （1）操作①加铁粉的作用是_______________。

    （2）操作②应加入的试剂是_______________，其作用是_____________。

    （3）为使杂质离子充分沉淀，需将溶液的pH调节到_____________，操作③就是加入调pH的试剂，该试剂应选用__________。选用的理由是____________。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：043

    某小化工厂生产皓矾，结晶前的饱和溶液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+等杂质离子，该厂除杂质的工艺流程如图所示。

    请参考以下数据（有关氢氧化物从开始到沉淀完全的pH范围）：

    Fe(OH)2 7.6～9.6  Fe(OH)3 2.7～3.7  Zn(OH)25.7～8。除杂质过程中供选用的试剂：漂液（含NaClO 25.2%）、H2O2 (30%)、NaOH (98%)、Na2CO3 (固99.5%)、CaCO3(固99.5%)，且Na2CO3和CaCO3在pH<5.6的溶液中发生酸解，生成二氧化碳。试回答：

    （1）操作①加铁粉的作用是_______________。

    （2）操作②应加入的试剂是_______________，其作用是_____________。

    （3）为使杂质离子充分沉淀，需将溶液的pH调节到_____________，操作③就是加入调pH的试剂，该试剂应选用__________。选用的理由是____________。

     

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    科目：高中化学 来源：2009年浙江省绍兴中学高考化学模拟试卷（解析版） 题型：解答题

    某化工厂生产皓矾，结晶前的饱和溶液（呈酸性）中含有少量Cu2+、Fe3+、Fe2+等杂质．已知0.01mol/L的Fe3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围是2.7～3.7；ZnSO4饱和溶液（0.34mol/L）中Zn2+开始沉淀到完全沉淀的pH范围是5.7～8.0；当pH＜5.7时，Na2CO3、ZnCO3发生酸解生成CO2．该厂除杂及生产的工艺流程如图所示：

    （1）加入的试剂②最好是______（填名称），其主要作用是______．
    （2）为了调整溶液的pH，加入试剂③，供选用的试剂有NaOH、Na2CO3、ZnCO3、NH3?H2O、Ca（OH）2等，应当选用______，理由是______．
    （3）从溶液中获得皓矾的操作依次是______．

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