Question

【题目】氧化锌为白色粉末，可用于皮肤病的治疗。提纯工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：

已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Mn2+	Fe2+	Fe3+	Zn2+	Ni2+
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	8.2	8.9

(1)写出两种“酸溶”时可以加快反应速率的方法__________、__________。

(2)“反应Ⅰ”溶液的pH≈5，“反应Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)，写出“反应Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的离子方程式：__________。

(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为__________。

(4)向“过滤Ⅱ”所得滤液中滴加Na2CO3溶液，所得沉淀为ZnCO3，若反过来滴加，则沉淀中会含有Zn(OH)2。反过来滴加生成Zn(OH)2的原因是__________。

⑸“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤，检查沉淀已经洗涤干净的方法是__________。

Answer 1

【答案】升高温度 适当增加硫酸的浓度（或充分搅拌等） 2MnO4-＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋ Zn、Ni 因为Na2CO3水解而使溶液呈碱性，Zn2+在碱性条件下会生成Zn(OH)2沉淀 取最新得到的洗涤滤液少许，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，无沉淀生成

【解析】

（1）升高温度、适当增加硫酸溶液的浓度、搅拌等都可使反应速率加快；

（2）将“反应Ⅰ”溶液的pH控制在5左右，高锰酸钾可将Mn2＋氧化为MnO2沉淀；

（3）加入过量的Zn粉后发生置换反应，金属锌将Ni2+置换出来，生成Ni单质；

（4）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有Zn2+，滴加Na2CO3溶液后生成ZnCO3沉淀，反过来，向Na2CO3溶液中滴加含有Zn2+的溶液时，由于CO32-水解使溶液显碱性，据此分析；

（5）检验沉淀是否洗涤干净，就是检验沉淀上是否含有某些可溶性的离子。

（1）升高温度、适当增加硫酸溶液的浓度、搅拌等都可使反应速率加快；

（2）将“反应Ⅰ”溶液的pH控制在5左右，高锰酸钾可将Mn2＋氧化为MnO2沉淀，离子方程式为：2MnO4-＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋；

（3）加入过量的Zn粉后，金属锌将Ni2+置换出来，生成Ni单质，因此“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为Zn和Ni；

（4）向Na2CO3溶液中滴加含有Zn2+的溶液时，由于CO32-水解使溶液显碱性，水解生成的OH-与滴入的含有Zn2+的溶液结合，生成Zn(OH)2，因此沉淀除了ZnCO3外，还含有Zn(OH)2；

（5）检验沉淀是否洗涤干净，可取最新得到的洗涤滤液少许，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无沉淀生成，说明洗涤干净。