Question

【题目】活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下：

已知：Zn(OH)2可溶于NaOH溶液。一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

（1）操作A所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和______________。

（2）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是____________________。

（3）加入过量铁可回收的金属是_______________。

（4）常温下若向滤液N中加入适量的H2O2溶液，再加一定量某试剂调节溶液pH=5，则Fe3+浓度为__________（已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-34）

（5）用K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）验证N中Fe2+的现象是___________。

（6）“沉淀”的成分为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅烧”在450～500℃下进行，煅烧获得ZnO的反应的化学方程式为_____________________。

（7）取20.00mL滤渡N，用0.02mol/L的KMnO4溶液进行滴定，消耗KMnO4溶液18.00mL，则滤液N中Fe2+的浓度为__________________。

Answer 1

【答案】（1）玻璃棒；（2）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率；（3）Cu；

（4）c(Fe3+)=4.0×10-7mol/L；（5）有蓝色沉淀生成；

（6）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋3H2O＋CO2↑；（7）0.09mol/L

【解析】

试题分析：根据题给信息和化学工艺流程知，氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）在稀硫酸中溶解生成硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁和硫酸亚铁，经操作A过滤，滤渣的成分为二氧化硅；向滤液M中加入过量铁，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得滤渣铁和铜的混合物，滤液N为硫酸亚铁和硫酸锌的混合物；向滤液N中加过量氢氧化钠溶液，铁元素转化为氢氧化物沉淀，过滤，滤渣P含有Fe(OH)2和Fe(OH)3，滤液Q酸化后加入碳酸钠溶液，锌元素转化为沉淀，煅烧得氧化锌。

（1）操作A是过滤，所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；

（2）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，其目的是增大接触面积使其能充分反应；

（3）根据以上分析可知加入过量铁可回收的金属铜；

（4）pH=5时溶液中氢氧根浓度是10－9mol/L，所以溶液中铁离子浓度＝＝4.0×10-7mol/L；

（5）用K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）验证N中Fe2+的现象是有蓝色沉淀生成；

（6）“沉淀”的成分为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，高温煅烧的方程式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋3H2O＋CO2↑；

（7）根据电荷守恒可知滤液N中Fe2+的浓度＝＝0.09mol/L。