Question

氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療．純化工業(yè)級氧化鋅（含有Fe（II）、Mn（II）、Ni（II）等雜質）的流程如圖所示：

提示：在本實驗條件下，Ni（II）不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是MnO₂．
回答下列問題：
（1）反應②中除掉的雜質離子是

 

，發(fā)生反應的離子方程式為

 

；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是

 

．
（2）反應③的反應類型為

 

，過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有

 

．
（3）反應④形成的沉淀要用水洗，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是

 

．
（4）反應④中產物的成分可能是ZnCO₃?xZn（OH）₂．取干燥后的濾餅11.2g，鍛燒后可得到產品8.1g，則x等于

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據題意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反應②中除掉的雜質離子是Fe²⁺和Mn²⁺，根據MnO₄^-+具有氧化性，能將Fe²⁺和Mn²⁺氧化，根據電子得失進行配平；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質．
（2）反應③為鋅與鎳離子的發(fā)生反應得到鋅離子和鎳；得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有金屬鎳．
（3）檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是最后一次洗滌液，檢驗表面是否含有硫酸根離子；
（4）根據關系式ZnCO₃?xZn（OH）₂～（x+1）ZnO來計算．

解答： 解：（1）根據題意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反應②中除掉的雜質離子是Fe²⁺和Mn²⁺，發(fā)生的離子方程式為MnO₄^-+3Fe²⁺+7H₂O=3Fe（OH）₃↓+MnO₂↓+5H⁺、2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質；
故答案為：Fe²⁺和Mn²⁺；MnO₄^-+3Fe²⁺+7H₂O=3Fe（OH）₃↓+MnO₂↓+5H⁺、2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質；
（2）反應③為鋅與鎳離子的發(fā)生反應得到鋅離子和鎳，反應類型為置換反應；得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有金屬鎳，
故答案為：置換反應；鎳；
（3）由于溶液中硫酸根離子屬于雜質離子，因此可以檢驗測定洗滌液中是否存在硫酸根離子，操作為：取最后一次少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈，故答案為：取最后一次少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈；                                                   
（4）根據關系式ZnCO₃?xZn（OH）₂ ～（x+1）ZnO
             125+99x                 81（x+1）
             11.2g                   8.1g
解得：x=1
故答案為：1．

點評：本題以工業(yè)流程為背景，考查了學生分析問題、解決問題，運用知識的能力，難度中等．