工業(yè)上;厥找睙掍\廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質(zhì)),并用來(lái)生產(chǎn)Zn(NO32?6H2O晶體,其工藝流程為:

有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2
開(kāi)始沉淀的pH3.31.56.54.25.4
沉淀完全的pH5.23.79.76.78.0
(1)在“酸浸”步驟中,為提高鋅的浸出速率,除通入空氣“攪拌”外,還可采取的措施是
 

(2)在“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,目的是將Fe2+氧化為
 
,便于調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵元素轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀除去.為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,應(yīng)控制溶液的pH范圍為
 
 
.檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是靜置片刻,取少量上層清液,滴加
 
溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe3+沉淀完全.
(3)加入Zn粉的作用是除去溶液中的
 
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:生產(chǎn)Zn(NO32?6H2O晶體,其工藝流程為:冶煉鋅廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質(zhì)),加入硝酸通入空氣酸浸過(guò)濾后得到濾液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+(少量)、Cu2+、Al3+,在“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,目的是將未被氧化的Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子、鋁離子全部沉淀,過(guò)濾后濾液中加入鋅除去銅離子,過(guò)濾得到硫酸鋅溶液,加熱蒸發(fā),濃縮結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到ZnSO4?6H2O晶體;
(1)根據(jù)一項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)速率的因素考慮,從溫度、濃度、增大接觸面積等分析增大反應(yīng)速率;
(2)H2O2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子;根據(jù)沉淀和pH表分析控制溶液的pH,利用鐵離子與KSCN反應(yīng)出現(xiàn)血紅色來(lái)檢驗(yàn)鐵離子是否存在;
(3)鋅比銅活潑,Zn與溶液中銅離子反應(yīng),冷卻結(jié)晶得到Zn(NO32?6H2O晶體.
解答: 解:生產(chǎn)Zn(NO32?6H2O晶體,其工藝流程為:冶煉鋅廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質(zhì)),加入硝酸通入空氣酸浸過(guò)濾后得到濾液含有Zn2+、Fe3+、Fe2+(少量)、Cu2+、Al3+,在“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,目的是將未被氧化的Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子、鋁離子全部沉淀,過(guò)濾后濾液中加入鋅除去銅離子,過(guò)濾得到硫酸鋅溶液,加熱蒸發(fā),濃縮結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到ZnSO4?6H2O晶體;
(1)因適當(dāng)升高反應(yīng)溫度(或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等)可提高鋅的浸出速率,所以在“酸浸”步驟中,為提高鋅的浸出速率,除通入空氣“攪拌”外,還可采取上述措施,
故答案為:適當(dāng)升高反應(yīng)溫度(或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等);
(2))“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,則加入適量H2O2溶液,目的是將Fe2+氧化為Fe3+;由表格中的數(shù)據(jù)可知,氫氧化鋅開(kāi)始沉淀的pH為5.4,氫氧化鋁完全沉淀的pH為5.2,則為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,應(yīng)控制溶液的pH范圍為5.2~5.4,又鐵離子與KSCN反應(yīng)出現(xiàn)血紅色,則靜置片刻,取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe3+沉淀完全,
故答案為:Fe3+;5.2;5.4;KSCN;
(3)根據(jù)金屬活動(dòng)順序表可知,鋅比銅活潑,由流程圖及離子沉淀的pH,則加入Zn粉的作用除去溶液中的Cu2+,除雜后的溶液加熱濃縮后、冷卻結(jié)晶得到晶體,
故答案為:Cu2+
點(diǎn)評(píng):本題考查晶體的制備及混合物的分離、提純,注意已知信息與所學(xué)知識(shí)的結(jié)合來(lái)分析解答問(wèn)題,除雜流程及表格數(shù)據(jù)是解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在某無(wú)色透明的酸性溶液中,能共存的離子組是( 。
A、NH4+、NO3-、Mg2+、SO42-
B、Na+、OH-、K+、NO3-
C、MnO4-、K+、SO42-、Na+
D、K+、SO42-、HCO3-、Na+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)反應(yīng)得到反應(yīng)物和產(chǎn)物如下:KMnO4+KI+H2SO4→MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O(未配平).
(1)該反應(yīng)的氧化劑是
 
,被氧化的物質(zhì)是
 

(2)當(dāng)1mol KMnO4參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是
 
;
(3)如果該反應(yīng)方程式中I2和KIO3的系數(shù)都是5,則KMnO4的系數(shù)是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

辨析以下的說(shuō)法:
l6O與l8O的轉(zhuǎn)化可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn);
②灼燒鈉的化合物時(shí)火焰呈黃色,那是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);
③堿性氧化物一定是金屬氧化物;
④只由一種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物;
⑤石墨與金剛石的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化;上述說(shuō)法中正確的是( 。
A、③⑤B、②④C、④⑤D、①③

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列物質(zhì)中屬于純凈物、化合物、鹽、鈣鹽的是(  )
A、CaO
B、Ca(OH)
C、CaCO3
D、CH4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

以廢鐵屑為原料生產(chǎn)莫爾鹽的主要流程如下:

(1)“反應(yīng)I”中通入N2的作用是
 

(2)為確定莫爾鹽的化學(xué)式,設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn):稱取23.52g新制莫爾鹽,溶于水配制成100mL溶液,將所得溶分成兩等份.一份加入足量Ba(OH)2溶液,并微熱,逸出能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,同時(shí)生成白色沉淀,隨即沉淀變?yōu)榛揖G色,最后帶有紅褐色;用足量稀鹽酸處理沉淀物,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌和干燥,得白色固體13.98g.另一份用0.2000mol?L-1 K2Cr2O7酸性溶液滴定,當(dāng)Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時(shí),消耗K2Cr2O7溶液的體積為25.00mL.
①在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,確定Ba(OH)2溶液已經(jīng)足量的方法是
 

若要使溶液中能被Ba(OH)2沉淀的離子的殘余濃度不高于1.0×10-5mol/L,則Ba(OH)2在溶液中的殘余濃度應(yīng)不低于
 
mol/L(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,
4.9
≈2.2).
②通過(guò)計(jì)算確定莫爾鹽的化學(xué)式
 
.(寫出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

榴石礦石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、A12O3、SiO2組成.工業(yè)上對(duì)其進(jìn)行綜合利用的流程如下:

(1)SiO2的用途廣泛,試寫出其中的一種重要用途
 
;
(2)溶液Ⅰ中除了Ca2+外,還含有的金屬陽(yáng)離子有
 
;
(3)步驟③中NaOH參加反應(yīng)的離子方程式是
 
,鼓入空氣并充分?jǐn)嚢璧哪康氖?div id="4qweezc" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(4)在工業(yè)生產(chǎn)中,步驟④通入過(guò)量CO2而不加入鹽酸的原因是
 

(5)試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明榴石礦中含有FeO(試劑任選,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象)
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)方案不合理的是( 。
A、鑒定蔗糖酸性水解產(chǎn)物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱
B、鑒別織物成分是真絲還是人造絲:用灼燒的方法
C、鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯:用碳酸鈉溶液
D、實(shí)驗(yàn)室制溴苯:將苯、液溴和鐵粉混合即可

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)操作中數(shù)據(jù)合理的是( 。
A、用10 mL 量筒量取5.2 mL鹽酸
B、用廣泛pH試紙測(cè)得某溶液的pH值為12.5
C、用托盤天平稱取25.12gNaCl固體
D、用100 mL容量瓶配制50mL0.1 mol/L的鹽酸

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