Question

氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：

 

 

提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。

回答下列问题：

(1)反应②中除掉的杂质离子是__________，发生反应的离子方程式为__________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________________。

(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有______________。

(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________。

(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于__________。

 

Answer 1

(1)Fe2＋和Mn2＋　MnO4—＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋、2MnO4—＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋　铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质

(2)置换反应　镍

(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净

(4)1

【解析】从分析整个流程图入手，明确每步发生的反应，从而解决相关问题。

(1)在反应②中，通过调节溶液的pH，高锰酸钾能将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，将

Mn2＋氧化为MnO2而除去；若溶液的pH过低，Fe2＋、Mn2＋将很难生成沉淀而除去。

(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2＋、Ni2＋、H＋等，加入锌后可将Ni置换出来，故滤渣中还含有金属镍。

(3)反应④生成的沉淀为ZnCO3，同时生成Na2SO4，若沉淀未洗涤干净，洗涤液中应含有SO42—和Na＋，故只要对洗涤液中是否含有SO42—进行检验即可。

(4)煅烧过程中ZnCO3、Zn(OH)2均发生分解反应生成ZnO，根据关系式ZnCO3·xZn(OH)2～(x＋1)ZnO，可得，故x＝1。