Question

（8分）活性氧化鋅用作橡膠硫化的活性劑、補強劑。以氧化鋅粗品為原料制備活性氧化鋅的生產工藝流程如下：

一些陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表：

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＋等雜質。先加入__________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)調節(jié)溶液的pH至5.4，然后加入適量KMnO4，F(xiàn)e2＋轉化為Fe(OH)3，同時KMnO4轉化為MnO2。經檢測溶液中Fe2＋的濃度為0.009 mol·L－1，則每升溶液中至少應加入________mol KMnO4。

（2）雜質Cu2＋可利用置換反應除去，應選擇的試劑是____________________________。

（3）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅燒”在450～500 ℃下進行，“煅燒”反應的化學方程式為___________________________________________________。

Answer 1

(每空2分，8分)（1）Na2CO3 0.003 （2）鋅粉

（3）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋CO2↑＋3H2O↑

【解析】

試題分析：（1）要沉淀金屬陽離子，則需要降低溶液的酸性，因此應該加入碳酸鈉。1L溶液中亞鐵離子的物質的量是0.009mol，在反應中被氧化為鐵離子，失去0.009mol電子。高錳酸鉀被還原為二氧化錳，錳元素化合價從＋7價降低到＋4價，得到3個電子，則根據電子得失守恒可知需要高錳酸鉀的物質的量是0.009mol÷3＝0.003mol。

（2）由于不能引入雜質，則要置換出銅，應該選擇鋅粉。

（3）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O煅燒時得到氧化鋅、CO2和水，反應的化學方程式為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋CO2↑＋3H2O↑。

考點：考查物質制備工藝流程圖的分析與應用