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工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产ZnSO4?6H2O晶体,其工艺流程如下,有关氢氧化物沉淀时的pH如下表.

氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2
开始沉淀的pH3.31.56.55.4
沉淀完全的pH5.23.79.78.0
(1)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有
 

(2)在“除杂Ⅰ”步骤中,需再加入适量H2O2溶液的目的是
 
.为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为
 
.为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是
 

A.ZnO        B.氨水        C.固体NaOH        D.ZnCO3
(3)在“除杂Ⅱ”步骤中,加入Zn粉的作用是
 
.“操作A”的名称是
 

(4)常温下,已知Ksp〔Cu(OH)2〕=2×10-20,某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol?L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于
 
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),加入硫酸通入空气酸浸过滤后得到滤液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH使铁离子、铝离子全部沉淀,过滤后滤液中加入锌除去铜离子,过滤得到硫酸锌溶液,加热蒸发,浓缩结晶,过滤洗涤得到ZnSO4?6H2O晶体;
(1)依据过滤操操作需要的玻璃仪器;
(2)过氧化氢是绿色氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,通过调节溶液PH除去铁离子、铝离子而氢氧化锌不沉淀,结合图表数据判断需要的PH和试剂,注意加入物质能调节溶液PH,不能引入新的杂质;
(3)分析可知加入锌还原铜离子除去,硫酸锌溶液得到晶体的方法是利用加热蒸发浓缩,冷却结晶得到;
(4)依据沉淀的溶度积计算;
解答: 解:冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),加入硫酸通入空气酸浸过滤后得到滤液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH使铁离子、铝离子全部沉淀,过滤后滤液中加入锌除去铜离子,过滤得到硫酸锌溶液,加热蒸发,浓缩结晶,过滤洗涤得到ZnSO4?6H2O晶体;
(1)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)在“除杂Ⅰ”步骤中,需再加入适量H2O2溶液的目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+,便于完全沉淀;依据图表数据分析,为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为5.2~5.4;为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品不能引入新的杂质,氨水会引入铵根离子,固体氢氧化钠会引入钠离子,ZnO、ZnCO3,会降低溶液PH且不引入新的杂质;
故答案为:将Fe2+完全氧化为Fe3+,5.2~5.4;AD;
(3)在“除杂Ⅱ”步骤中,加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+.“操作A”的名称是硫酸锌溶液得到晶体的方法是利用加热蒸发浓缩,冷却结晶得到;
故答案为:除去溶液中的Cu2+;冷却结晶;    
(4)常温下,已知Ksp〔Cu(OH)2〕=2×10-20,某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol?L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,Q≥Ksp,Ksp〔Cu(OH)2〕=c(Cu2+)×c2(OH-)=2×10-20,c(OH-)=
Ksp
c(Cu2+)
=
2×10-20
0.02
=10-9mol/L,c(H+)=10-5mol/L,PH=5,则应调整溶液pH大,5;
故答案为:5;
点评:本题考查了物质分离实验过程和分离原理的理解应用,除杂试剂选择和提纯物质方法,沉淀溶解平衡的计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
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常温下,能用铁制容器盛放的液体是(  )
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25℃,弱酸的电离平衡常数Ka如表所示,下列说法正确的是(  )
弱酸CH3COOH HCN H2CO3
Ka1.8×10-5 4.9×10-10 K1:4.3×10-7
 K2:5.6×10-11
A、pH相同的三种溶液物质的量浓度关系:c(Na2CO3)>c(NaCN)>c(CH3COONa)
B、a L 0.1mol?L-1CH3COOH与b L 0.1mol?L-1NaOH溶液混合后所得溶液中pH>7,则a一定小于或等于b
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②B+D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色
③C+D→白色沉淀,继续加入D溶液,白色沉淀逐渐消失
(1)试推断A
 
B
 
 C
 
  D
 

(2)写出下列反应的离子方程式
A溶液+B溶液→白色沉淀
 

C溶液与D溶液反应后生成的白色沉淀溶解于D溶液中
 

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C、NaAlO2溶液
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只由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氢元素,这类化合物称氢化物.下列物质属于氢化物的是(  )
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某化学兴趣小组进行化学实验,按照图2连接好线路发现灯泡不亮,按照图3连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论不正确的是(  )
A、NaCl是电解质
B、NaCl溶液是电解质
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(1)A和B的混合物溶于水发生反应的化学方程式是
 

(2)B、E两溶液混合反应时,可观察到的现象是
 
,写出其反应的离子方程式
 

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