Question

【題目】氧化鋅為白色粉末，可用于皮膚病的治療。提純工業級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質]的流程如下：

已知：相關金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：

金屬離子	Mn2+	Fe2+	Fe3+	Zn2+	Ni2+
開始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	8.2	8.9

(1)寫出兩種“酸溶”時可以加快反應速率的方法__________、__________。

(2)“反應Ⅰ”溶液的pH≈5，“反應Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)，寫出“反應Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的離子方程式：__________。

(3)“過濾Ⅱ”所得濾渣的成分為__________。

(4)向“過濾Ⅱ”所得濾液中滴加Na2CO3溶液，所得沉淀為ZnCO3，若反過來滴加，則沉淀中會含有Zn(OH)2。反過來滴加生成Zn(OH)2的原因是__________。

⑸“過濾Ⅲ”所得沉淀需進行洗滌，檢查沉淀已經洗滌干凈的方法是__________。

Answer 1

【答案】升高溫度 適當增加硫酸的濃度（或充分攪拌等） 2MnO4-＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋ Zn、Ni 因為Na2CO3水解而使溶液呈堿性，Zn2+在堿性條件下會生成Zn(OH)2沉淀 取最新得到的洗滌濾液少許，先滴加鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液，無沉淀生成

【解析】

（1）升高溫度、適當增加硫酸溶液的濃度、攪拌等都可使反應速率加快；

（2）將“反應Ⅰ”溶液的pH控制在5左右，高錳酸鉀可將Mn2＋氧化為MnO2沉淀；

（3）加入過量的Zn粉后發生置換反應，金屬鋅將Ni2+置換出來，生成Ni單質；

（4）“過濾Ⅱ”所得濾液中含有Zn2+，滴加Na2CO3溶液后生成ZnCO3沉淀，反過來，向Na2CO3溶液中滴加含有Zn2+的溶液時，由于CO32-水解使溶液顯堿性，據此分析；

（5）檢驗沉淀是否洗滌干凈，就是檢驗沉淀上是否含有某些可溶性的離子。

（1）升高溫度、適當增加硫酸溶液的濃度、攪拌等都可使反應速率加快；

（2）將“反應Ⅰ”溶液的pH控制在5左右，高錳酸鉀可將Mn2＋氧化為MnO2沉淀，離子方程式為：2MnO4-＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋；

（3）加入過量的Zn粉后，金屬鋅將Ni2+置換出來，生成Ni單質，因此“過濾Ⅱ”所得濾渣的成分為Zn和Ni；

（4）向Na2CO3溶液中滴加含有Zn2+的溶液時，由于CO32-水解使溶液顯堿性，水解生成的OH-與滴入的含有Zn2+的溶液結合，生成Zn(OH)2，因此沉淀除了ZnCO3外，還含有Zn(OH)2；

（5）檢驗沉淀是否洗滌干凈，可取最新得到的洗滌濾液少許，先滴加鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若無沉淀生成，說明洗滌干凈。