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__________，發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，檢驗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11.2 g，煅燒后可得到產品8.1 g，則x等于__________。

 

Answer 1

(1)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)置換反應　鎳

(3)取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)1

【解析】從分析整個流程圖入手，明確每步發生的反應，從而解決相關問題。

(1)在反應②中，通過調節溶液的pH，高錳酸鉀能將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，將

Mn2＋氧化為MnO2而除去；若溶液的pH過低，Fe2＋、Mn2＋將很難生成沉淀而除去。

(2)第一次過濾后的濾液中含有的陽離子有Zn2＋、Ni2＋、H＋等，加入鋅后可將Ni置換出來，故濾渣中還含有金屬鎳。

(3)反應④生成的沉淀為ZnCO3，同時生成Na2SO4，若沉淀未洗滌干凈，洗滌液中應含有SO42—和Na＋，故只要對洗滌液中是否含有SO42—進行檢驗即可。

(4)煅燒過程中ZnCO3、Zn(OH)2均發生分解反應生成ZnO，根據關系式ZnCO3·xZn(OH)2～(x＋1)ZnO，可得，故x＝1。