Question

（8分）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：

一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Zn(OH)2	Fe(OH)2
pH	3.2	6.7	8.0	9.7

（1）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质。先加入__________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009 mol·L－1，则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。

（2）杂质Cu2＋可利用置换反应除去，应选择的试剂是____________________________。

（3）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅烧”在450～500 ℃下进行，“煅烧”反应的化学方程式为___________________________________________________。

Answer 1

(每空2分，8分)（1）Na2CO3 0.003 （2）锌粉

（3）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋CO2↑＋3H2O↑

【解析】

试题分析：（1）要沉淀金属阳离子，则需要降低溶液的酸性，因此应该加入碳酸钠。1L溶液中亚铁离子的物质的量是0.009mol，在反应中被氧化为铁离子，失去0.009mol电子。高锰酸钾被还原为二氧化锰，锰元素化合价从＋7价降低到＋4价，得到3个电子，则根据电子得失守恒可知需要高锰酸钾的物质的量是0.009mol÷3＝0.003mol。

（2）由于不能引入杂质，则要置换出铜，应该选择锌粉。

（3）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O煅烧时得到氧化锌、CO2和水，反应的化学方程式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋CO2↑＋3H2O↑。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用