Question

【題目】氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業級氧化鋅（含有Fe（Ⅱ）、Mn（II）、Ni（II）等雜質）的流程如下：

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____________，寫出其中發生的一個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，煅燒后可得到產品8.1g，則x等于_______

Answer 1

【答案】 Fe2+和Mn2+ MnO4－+ 3Fe2+ + 7H2O = 3Fe(OH)3↓+ MnO2↓+ 5H+ 或2 MnO4－+ 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 置換反應 鎳 取最后一次洗滌液少量于試管中，加入稀鹽酸酸化，再滴入幾滴氯化鋇溶液，無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈 1

【解析】在反應①中，二價的鋅、鐵、錳、鎳被酸溶解進入到溶液中；

（1）②中pH約為5時，高錳酸鉀把Fe2+、Mn2+氧化生成沉淀，反應為：MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+，2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；在加高錳酸鉀溶液前，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）③中Zn把溶液中的Ni2+置換出來，反應方程式為Zn+Ni2+=Zn2++Ni，該反應為置換反應，過濾得到的濾渣為鎳和鋅；

（3）④中加入Na2CO3與Zn2+反應使Zn2+生成沉淀析出，檢驗沉淀是否洗凈應檢驗SO42-，方法是：取最后一次洗滌液少量，滴入稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，沒有白色沉淀生成，則證明洗滌干凈；

（4）設ZnCO3為amol，Zn(OH)2為bmol，則125a+99b=11.2，81a+81b=8.1，解得a:b=1，則x=1。