Question

【題目】工業上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質），并用來生產Zn(NO3)2·6H2O晶體，其工藝流程為：

有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
開始沉淀的pH	3．3	1．5	6．5	4．2	5．4
沉淀完全的pH	5．2	3．7	9．7	6．7	8．0

⑴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_____________________。

⑵上述工藝流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有_____。

⑶在“除雜I”步驟中，需再加入適量H2O2溶液，H2O2與Fe2+反應的離子方程式為_____。為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，應控制溶液的pH范圍為_____。檢驗Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是_____。

⑷加入Zn粉的作用是_____。“操作A”的名稱是_____。

Answer 1

【答案】適當升高反應溫度（或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等） 燒杯、玻璃棒、漏斗 2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O 5.2～5.4 靜置，取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現紅色，則表明Fe3+沉淀完全 除去溶液中的Cu2+ 冷卻結晶

【解析】

（1）影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、固體顆粒的大小等，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，還可采取的措施是適當升高反應溫度（或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等）。

（2）在實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。

（3）在“除雜I”步驟中，需再加入適量H2O2溶液，H2O2有氧化性，而Fe2+有還原性，二者容易發生氧化還原反應。根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得H2O2與Fe2+反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O。為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，根據物質開始形成沉淀和沉淀完全時的pH的大小，應控制溶液的pH范圍為5.2～5.4。檢驗Fe3+是否沉淀完全的原理就是利用Fe(SCN)3的血紅色；實驗操作是靜置，取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現紅色，則表明Fe3+沉淀完全。

（4）由于溶液中還含有Cu2+，為了制取純凈的Zn(NO3)2·6H2O晶體，應該把雜質除雜。加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+，反應方程式為Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+。將溶液蒸發濃縮、冷卻結晶然后過濾烘干即得到Zn(NO3)2·6H2O晶體。