Question

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)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Zn(OH)2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	5.4
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	8.0

 

（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＋）＝0.02 mol·L－1，如果要生成Cu(OH)2沉淀，则应调整溶液pH大于 。

 

Answer 1

（1）烧杯、玻璃棒、漏斗（3分）；

（2）将Fe2+完全氧化为Fe3+，便于完全沉淀（2分）；5.2～5.4（2分）；AD（2分）

（3）除去溶液中的Cu2+（1分）；冷却结晶（1分）　　　

（4）5（2分）

【解析】

试题分析：（1）过滤操作中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；

（2）溶液中的铁、铝元素最终以沉淀形式除去，所以加入适量H2O2溶液的目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+，便于完全沉淀；根据表中数据pH=5.2时Al(OH)3完全沉淀，Fe(OH)3也已沉淀完全，但Zn(OH)2不能沉淀，所以溶液的pH范围为5.2～5.4；加入的试剂或药品既能中和酸调节pH值，同时不能引入新的杂质，所以只能选择AD；

（3）溶液中的铁、铝元素除去后仍存在铜离子，所以加入Zn粉目的是除去铜离子；加热浓缩后的步骤是冷却结晶；

（4）Ksp〔Cu(OH)2〕＝2×10－20，溶液中c（Cu2＋）＝0.02 mol·L－1，所以只需c（Cu2＋）×c(OH-)2>=2×10－20, Cu(OH)2沉淀即可生成，解得c(OH-)>=1×10－9,所以pH>=5.

考点：考查仪器的选择，溶液的除杂，对实验步骤的分析判断，溶液pH的计算