Question

19．实验室用粗锌（含铅等杂质）与过量的稀硫酸反应制氢气的废液制备硫酸锌晶体，其流程如图1：

已知ZnSO₄的溶解度如表所示：

温度/℃	0	10	20	30	40	60	80	100
溶解度/g	41.6	47.5	53.8	61.3	70.5	75.4	71.1	60.5

（1）实验过程中多次用到如图2所示的过滤装置，仪器a的名称为抽滤瓶．
（2）滤渣Ⅰ的主要成分为PbSO₄．X的化学式为ZnO或Zn（OH）₂．
（3）溶解过程中加入的稀硫酸的作用是制备ZnSO₄并抑制ZnSO₄水解．
（4）结晶的操作为蒸发浓缩、冷却结晶．
（5）用酒精进行洗涤的原因是减少硫酸锌晶体的损失，容易干燥．

Answer 1

分析 实验室用粗锌（含铅等杂质）与过量的稀硫酸反应制氢气的废液制备硫酸锌晶体，废液过滤得到滤渣Ⅰ沉淀PbSO₄，滤液中加入氧化锌或氢氧化锌调节溶液PH，且不引入锌的杂质，过滤得到氢氧化锌，加入稀硫酸溶解且抑制硫酸锌的水解，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥得到硫酸锌晶体；
（1）装置图可知为吸滤瓶；
（2）上述分析可知滤渣Ⅰ是铅和硫酸反应生成的硫酸铅白色沉淀，X是用来调节溶液PH使锌离子全部沉淀且不引入新的杂质；
（3）滤渣加入稀硫酸溶解，溶解过程中加入的稀硫酸的作用是制备硫酸锌，抑制锌离子的水解；
（4）溶液中得到溶质晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥得到；
（5）酒精洗涤晶体会减少晶体的损失．

解答 解：实验室用粗锌（含铅等杂质）与过量的稀硫酸反应制氢气的废液制备硫酸锌晶体，废液过滤得到滤渣Ⅰ沉淀PbSO₄，滤液中加入氧化锌或氢氧化锌调节溶液PH，且不引入锌的杂质，过滤得到氢氧化锌，加入稀硫酸溶解且抑制硫酸锌的水解，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥得到硫酸锌晶体；
（1）实验过程中多次用到如图所示的过滤装置，仪器a的名称依据装置图可知为抽滤瓶，故答案为：抽滤瓶；
（2）上述分析可知滤渣Ⅰ是铅和硫酸反应生成的硫酸铅白色沉淀，X是用来调节溶液PH使锌离子全部沉淀且不引入新的杂质，可以是ZnO或Zn（OH）₂，
故答案为：PbSO₄；ZnO或Zn（OH）₂；
（3）滤渣加入稀硫酸溶解，溶解过程中加入的稀硫酸的作用是制备硫酸锌，抑制锌离子的水解，故答案为：制备ZnSO₄并抑制ZnSO₄水解；
（4）溶液中得到溶质晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥得到，结晶的操作为蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）硫酸锌不溶于酒精，酒精易挥发，用酒精进行洗涤的原因是酒精洗涤晶体会减少晶体的损失，故答案为：减少硫酸锌晶体的损失，容易干燥．

点评 本题综合考查物质的制备、分离、提纯等知识，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的操作原理和步骤，把握相关物质的性质，难度中等．