题目内容
用粗锌(含少量Fe等杂质)与稀硫酸反应制氢气时,其废液中含有大量的硫酸锌。同学们用该废液来制取皓矾(ZnSO4·7H2O)。 制备皓矾的实验流程如下图所示:
已知:氢氧化物沉淀的pH范围见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 5.7 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 8.0 |
请回答下列问题:
(1)供选择的试剂a有:氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等,应选用 ,其理由是 。
(2) 供选择的试剂b有: Zn粉、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、ZnSO4等,应选用 ,其理由是 。
(3)晶体l→晶体2,该操作的名称是 。
(4)在得到皓矾时,向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是 。
①20%的H2O2 将废液中的Fe2+氧化为Fe3+,同时避免引入新的杂质
②ZnO [或Zn(OH)2或ZnCO3] 调节溶液的pH至3.7 ~ 5.7,使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀,同时避免Zn2+损失和引入其它杂质 [若只答调节pH不给分]
③重结晶 ④为了冲洗掉晶体表面的杂质离子,同时防止晶体溶解影响产率

练习册系列答案
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活性氧化锌常用作橡胶制品的硫化活性剂.工业上用粗氧化锌(含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等)生产活性氧化锌,生产工艺流程如下:

根据上表提供的信息,回答下列问题:
(1)“废渣1”的主要成分是 .
(2)完成“反应器2”中反应之一的离子方程式: MnO 4-+ Mn2++ = MnO2↓+ H+
(3)蘸取“反应器2”中的溶液点在 试纸上,如果观察到试纸变蓝,说明KMnO4过量.
(4)“废渣2”分离出的MnO2可用于制取MnO,已知:
2MnO2(s)+C(s)=2MnO(s)+CO2(g)△H=-174.6kJ?mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+283.0kJ?mol-1
试写出MnO2(s)与CO(g)反应制取MnO(s)的热化学方程式: .
(5)“反应器3”中加入锌粉的作用是 .
(6)“反应器4”得到的废液中,含有的主要离子除了Na+外,还有 .
(7)从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌.取碱式碳酸锌3.41g,在400~450℃下加热至恒重,得到ZnO 2.43g和标准状况下CO2 0.224L,碱式碳酸锌的化学式为 .

Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 | |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.2 | 5.2 | 6.4 | 8.6 |
沉淀完全的pH | 9.0 | 3.2 | 6.7 | 8.0 | 10.1 |
(1)“废渣1”的主要成分是
(2)完成“反应器2”中反应之一的离子方程式:
(3)蘸取“反应器2”中的溶液点在
(4)“废渣2”分离出的MnO2可用于制取MnO,已知:
2MnO2(s)+C(s)=2MnO(s)+CO2(g)△H=-174.6kJ?mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+283.0kJ?mol-1
试写出MnO2(s)与CO(g)反应制取MnO(s)的热化学方程式:
(5)“反应器3”中加入锌粉的作用是
(6)“反应器4”得到的废液中,含有的主要离子除了Na+外,还有
(7)从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌.取碱式碳酸锌3.41g,在400~450℃下加热至恒重,得到ZnO 2.43g和标准状况下CO2 0.224L,碱式碳酸锌的化学式为
用粗锌(含少量Fe等杂质)与稀硫酸反应制氢气,其废液中含有大量的硫酸锌.同学们用制氢气的废液来制取皓矾(ZnSO4?7H2O),并探究其性质.
(l)制备皓矾 实验流程如下图所示:

已知:氢氧化物沉淀的pH范围见下表.
请回答下列问题:
①加入的试剂a,供选择使用的有:氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等,应选用 ,其理由是 .
②加入的试剂b,供选择使用的有:Zn粉、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、ZnSO4等,应选用 ,其理由是 .
③从晶体l→晶体2,该过程的名称是 .
④在得到皓矾时,向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是 .
(2)探究皓矾的性质
⑤称取28.7g ZnSO4?7H2O研细后置于坩埚中小心加热,其固体质量与温度的对应数据见上表.则1000℃时皓矾的反应方程式为 .
⑥取少量ZnSO4?7H2O配成溶液向其中逐滴加入NaOH溶液,发现先产生白色沉淀后又逐渐溶解.查资料得知Zn(OH)2具有两性,则Zn(OH)2溶于NaOH溶液的离子方程式为: .
(l)制备皓矾 实验流程如下图所示:

已知:氢氧化物沉淀的pH范围见下表.
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 5.7 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 8.0 |
①加入的试剂a,供选择使用的有:氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等,应选用
②加入的试剂b,供选择使用的有:Zn粉、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、ZnSO4等,应选用
③从晶体l→晶体2,该过程的名称是
④在得到皓矾时,向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是
(2)探究皓矾的性质
温度(℃) | 60 | 240 | 930 | 1000 |
残留固体质量(g) | 19.7 | 16.1 | 8.1 | 8.1 |
⑥取少量ZnSO4?7H2O配成溶液向其中逐滴加入NaOH溶液,发现先产生白色沉淀后又逐渐溶解.查资料得知Zn(OH)2具有两性,则Zn(OH)2溶于NaOH溶液的离子方程式为:
(8分)I、通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。制作电器及其他仪器产品时必须要求是纯铜,为此以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯。
表:几种物质形成沉淀时的pH
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 7.6 | 2.7 | 5.7 | 4.7 |
完全沉淀时的pH | 9.7 | 3.7 | 8.5 | 7.3 |
(2)在精炼铜的过程中,Cu2+浓度逐渐降低,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大,所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学设计了如下除杂流程:

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②操作①是 ,根据上表数据分析,除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子是
(填化学式)。
II、重金属离子对河流海洋等会造成严重的污染。某化工厂产生的废水(pH=2.0,密度为1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度约为0.01mol·L-1,排放前拟用沉淀法回收这两种金属,查找有关数据如下:
难溶电解质 | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
Ksp | 8.3×10-17 | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
a、NaOH b、Na2S c、KI d、Ca(OH)2
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=