Question

【题目】废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO45H2O）及副产物ZnO．制备流程图如下：
已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL﹣1计算）．

	Fe3+	Fe2+	Zn2+
开始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

请回答下列问题：
（1）加入ZnO调节pH=a的目的是 ， a的范围是 ．
（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为 ．
（3）滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为 ．
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 ．
（5）下列试剂可作为Y试剂的是 ． A．ZnO B．NaOH C．Na2CO3D．ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是 ．

Answer 1

【答案】
（1）使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀；3.0≤a＜5.9
（2）2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（5）B；先产生白色沉淀后沉淀溶解
【解析】解：由流程可知，废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO45H2O）及副产物ZnO，废旧黄铜加入过量稀硫酸过滤得到不溶物E为Cu，滤液A为硫酸亚铁、硫酸锌，滤液A中加入过氧化氢氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，加入氧化锌调节溶液PH3.0﹣﹣5.9铁离子全部沉淀，锌离子不沉淀，过滤得到滤液中加入碱溶液沉淀锌离子生成氢氧化锌，灼烧得到氧化锌；或滤液A中加入过量试剂Y为氢氧化钠溶液，亚铁离子全部沉淀，过滤后的滤液中为Na2ZnO2 ， 加入酸反应生成氢氧化锌沉淀，灼烧得到氧化锌；不溶物E中通入氧气同时加入稀硫酸溶液反应生成硫酸铜溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到硫酸铜晶体；（1）氧化锌为碱性氧化物，能与H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去，所以答案是：降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去，铁离子完全沉淀的PH=3.0，锌开始沉淀的PH=5.9，所以满足程度铁离子，锌离子不沉淀的PH取值范围为：3.0≤a＜5.9；所以答案是：使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀；3.0≤a＜5.9；（2）因为氧气在酸性溶液中先把铜氧化成氧化铜，当然这是一个微弱的反应，形成一个平衡，但是形成的氧化铜马上就会被稀硫酸溶解，平衡被打破，反应朝正方向进行，故而逐渐溶解，反应的化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O，
所以答案是：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；（3）滤液A中主要是硫酸亚铁，酸性条件下过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，离子反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（4）由溶液D制胆矾晶体是从溶液中得到固体，实验操作需要蒸发浓缩、冷却结晶以及过滤等操作，所以答案是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；（5）Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，氢氧化锌具有两性，pH＞11时，Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣ ， 此过程需要调节pH值大于11，故可以加入强碱NaOH溶液，然后加入酸先生成氢氧化锌沉淀，继续加入酸，沉淀溶解，
所以答案是：B；先产生白色沉淀后溶解．