Question

【題目】廢棄物的綜合利用既有利于節約資源，又有利于保護環境，實驗室利用廢舊黃銅(Cu、Zn合金，含少量雜質Fe)制備膽礬晶體(CuSO4·5H2O)及副產物ZnO，制備流程圖如下:

已知:Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似，pH>11時Zn(OH)2能溶于NaOH熔液生成[Zn(OH)4]2-下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol/L計算)。

	Fe3+	Fe2+	Zn2+
開始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

請回答下列問題：

(1)濾液A中加入H2O2反應的離子方程式為__________________________________。

(2)加入ZnO調節pH=a的目的是___________________，a的范圍是______________。

(3)下列試劑可作為Y試劑的是______________。

A.ZnO B.NaOH C.Na2CO3 D.ZnSO4

(4)若在濾液C中逐滴加入鹽酸直到過量，則產生的現象是____________________。

(5)由不溶物E生成溶液D的化學方程式為____________________________________。

(6)由溶液D制膽礬晶體包含的主要操作步驟是，蒸發濃縮、________、____________。

Answer 1

【答案】 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀 3.0≤a<5.9 B 先產生白色沉淀后沉淀溶解 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 冷卻結晶 過濾洗滌

【解析】考查化學工藝流程，（1）根據廢舊黃銅成分，濾液A中含有離子是Zn2＋、Fe2＋、H＋、SO42－，濾液A中加入H2O2，把Fe2＋氧化成Fe3＋，即離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；（2）根據表格中的數據，以及流程的目的，加入ZnO的目的是調節pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來，，Zn2＋不被沉淀；根據表格數據，以及信息，a的范圍是 3.0≤a<5.9；（3）A、ZnO為不溶于水的固體，不能讓溶液的pH>11，故A錯誤；B、NaOH是溶于水的強堿，加入NaOH，能夠使溶液的pH>11，故B正確；C、Na2CO3水溶液顯堿性，Zn2＋與CO32－發生反應，得到沉淀，而不是溶液，故C錯誤；D、ZnSO4不能調節pH，故D錯誤；（4）Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似，pH>11，此時Zn以[Zn(OH)4]2－的形式存在，加入鹽酸，發生[Zn(OH)4]2－＋2H＋=Zn(OH)2↓＋2H2O，繼續加入鹽酸，發生Zn(OH)2＋2H＋=Zn2＋＋2H2O，現象是先產生白色沉淀，然后沉淀消失；（5）不溶物E為Cu，發生的反應是2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O；（6）膽礬是CuSO4·5H2O，因此采用蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌的方法。