题目内容

5．氧化锌粉末广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃等行业，为综合应用资源，常从冶炼锌、锌制品加工企业回收的锌渣（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质）来制取氧化锌，流程如图：

有关氢氧化物沉淀完全的pH见表
沉淀物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2Zn（OH）2
PH5.23.29.76.78.0
（1）在酸浸过程中，常将锌渣碎成粉末的目的是增大接触面积，提高锌的浸出速率．
（2）上述工艺多处涉及“过滤”，实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．
（3）①在“除杂Ⅰ”中，常用酸性KMnO4溶液，其目的是将Fe2+ 转化成为Fe3+，请写出该反应的离子方程式5Fe2++2MnO4-+16H+=2Mn2++5Fe3++8H2O．将溶液的pH调至4，目的是让三价铁转化为氢氧化铁沉淀而除去．②在“除杂Ⅱ”中，加入锌粉的目的是除去溶液中的Cu2+．
（4）在“碳化合成”中，产物中有碱式碳酸锌[Zn2（OH）2CO3]和CO2等，请写出该反应的化学方程式2Na2CO3+2Zn（NO3）2+H2O=[Zn2（OH）2CO3+CO2+4NaNO3．

分析 生产Zn（NO3）2•6H2O晶体，其工艺流程为：冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），加入硝酸通入空气酸浸过滤后得到滤液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+（少量）、Cu2+、Al3+，在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，目的是将未被氧化的Fe2+氧化为Fe3+，调节溶液PH使铁离子、铝离子全部沉淀，过滤后滤液中加入锌除去铜离子，过滤得到硫酸锌溶液，加热蒸发，浓缩结晶，过滤洗涤得到ZnSO4•6H2O晶体，
（1）从增大接触面积分析增大反应速率；
（2）过滤操作使用漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器；
（3）用酸性KMnO4溶液，其目的是将Fe2+ 转化成为Fe3+，根据沉淀和pH表分析控制溶液的pH；锌比铜活泼，Zn与溶液中铜离子反应，冷却结晶得到Zn（NO3）2•6H2O晶体；
（4）根据反应物和生成物来书写化学方程式．

解答 解：（1）将锌废渣粉碎成粉末，增大接触面积可提高锌的浸出速率，
故答案为：增大接触面积，提高锌的浸出速率；
（2）过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：玻璃棒；漏斗；
（3）用酸性KMnO4溶液，其目的是将Fe2+ 转化成为Fe3+，反应的离子方程式为：5Fe2++2MnO4-+16H+=2Mn2++5Fe3++8H2O，“除杂I”步骤中，将溶液调至pH=4，可以让三价铁转化为氢氧化铁沉淀而除去，在“除杂Ⅱ”后，溶液的pH约为6，此时氢氧化铝沉淀不会存在，过程中会发生置换反应产生金属Cu和金属Zn，则此步过滤时滤渣中含有Cu、Fe，根据金属活动顺序表可知，锌比铜活泼，由流程图及离子沉淀的pH，则加入Zn粉的作用除去溶液中的Cu2+，除杂后的溶液加热浓缩后、冷却结晶得到晶体，
故答案为：5Fe2++2MnO4-+16H+=2Mn2++5Fe3++8H2O；让三价铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；除去溶液中的Cu2+；
（4）在“碳化合成”中，是碳酸钠和硝酸锌的水溶液之间发生反应生成产物之一为碱式碳酸锌[Zn2（OH）2CO3]，同时放出CO2，即2Na2CO3+2Zn（NO3）2+H2O=[Zn2（OH）2CO3+CO2+4NaNO3，
故答案为：2Na2CO3+2Zn（NO3）2+H2O=[Zn2（OH）2CO3+CO2+4NaNO3．

点评 本题考查晶体的制备及混合物的分离、提纯，注意已知信息与所学知识的结合来分析解答问题，除杂流程及表格数据是解答本题的关键，题目难度中等．

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（1）试推断下列物质，写出它们的化学式．ACODH2CO3
（2）写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明反应类型．
乙+丙→B：2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O，C→E：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．

将金属钠投入到融熔的烧碱中，发生的反应是：2Na + NaOH = Na2O + NaH。下列说法正确的是

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B．NaH是还原产物

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O2F2可以发生反应：H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2，下列说法正确的是( )

A．氧气是氧化产物

B．O2F2既是氧化剂又是还原剂

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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )

A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 B．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥

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回答下列问题：
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（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清．此浑浊物是S．
（3）d中的试剂为氢氧化钠溶液．
（4）实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有控制反应的温度或硫酸的滴加速度（写出两条）．
（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是若SO2过量，溶液显酸性，产物分解．
（6）所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4．为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整．（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择）
①取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4．
②为减少装置C中生成Na2SO4的量，在实验过程中应注意的操作顺序是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液．
17．高铁酸钾是一种高效净水剂，具有强氧化性，能杀菌、消毒．在能源、环保等方面有着广泛的用途．湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示：
湿法强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是：减少高铁酸钾的溶解损失．
②反应Ⅰ的离子方程式为Cl2+20H-=Cl-+ClO-+H2O．
③反应Ⅱ中氧化剂与还原剂之比为3：2．
④已知25℃时Fe（OH）3的Ksp=4.0×10-38，反应Ⅱ后的溶液中c（Fe3+）=4.0×10-5 mol/L，则需要调整pH=3时，开始生成Fe（OH）3（不考虑溶液体积的变化）．
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾．
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（3）请写出干法制备K2FeO4的化学反应方程式Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O．
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C．①NaCl  ②NH3•H2O  ③NaOH  ④H2SO4D．①H2SO4  ②NH3•H2O  ③NaOH  ④NaCl

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