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K_sp〔Cu(OH)₂〕＝2×10^－20，某CuSO₄溶液里c（Cu^2＋）＝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）

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）K_sp〔Cu(OH)₂〕＝2×10^－20，溶液中c（Cu^2＋）＝0.02 mol·L^－1，所以只需c（Cu^2＋）×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.