Question

（16分）炼锌厂产生的工业废渣——锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO₂等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO₄·7H₂O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：

已知：Fe³⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Fe²⁺以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；锌的金属活动性比镉强。

试回答下列问题：

（1）“浸出”时用到的“试剂X”为             (填名称)。

（2）写出“氧化”过程的离子方程式                                       。

（3）“调pH”过程可以选用           。（从以下选项选择，填序号）

A．H₂SO₄         B．ZnO         C．NaOH

“滤渣2”的主要成分是                              (填化学式，下同)。

（4）“试剂Y”是___________

（5）“操作1”是             ；在“操作1”时，必须采取的实验措施是                   。

Answer

（16分）（1）硫酸溶液 （2分）；

（2）2H++H2O2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O （3分）

（3）B；（2分） Fe(OH)3 、Al(OH)3 （2分）。（4）Zn （2分）；

（5）加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）（3分）； 保持溶液一定的酸度（2分）。

【解析】

试题分析：（1）锌渣中除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质根据流程可知加入的物质可以溶解Zn，最后制得ZnSO4·7H2O，则该物质是硫酸溶液。（2）H2O2有强的氧化性，可以氧化Fe2+ 转化为Fe3+ 。根据电子守恒、电荷守恒可知“氧化”过程的离子方程式是2H++H2O2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O。（3）“调pH”过程加入的物质至消耗溶液的H+，还不能引入杂质离子，则应该是ZnO，选项是B。加入H2O2后的溶液再调整溶液的pH，根据形成沉淀的pH关系可知，形成的沉淀是Fe(OH)3、Al(OH)3 ；（4）加入“试剂Y”是目的是除Cd2+，还不能引入杂质离子，则Y是Zn。（5）从滤液中获得晶体，同时得到母液，在“操作1”是加热浓缩、冷却结晶、过滤；由于ZnSO4是强酸弱碱盐，在加热蒸发溶剂时，水分挥发，盐会发生水解反应。所以在“操作1”时，必须采取的实验措施是保持溶液一定的酸度，控制盐的水解。

考点：考查物质制备工艺流程的知识。