Question

活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO₂等杂质）为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下：

已知：Zn(OH)₂可溶于NaOH溶液。一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

（1）操作A所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和______________。

（2）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是____________________。

（3）加入过量铁可回收的金属是_______________。

（4）常温下若向滤液N中加入适量的H₂O₂溶液，再加一定量某试剂调节溶液pH=5，则Fe3+浓度为__________（已知Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-34）

（5）用K₃[Fe(CN)₆]（铁氰化钾）验证N中Fe²⁺的现象是___________。

（6）“沉淀”的成分为ZnCO₃·2Zn(OH)₂·H₂O，“煅烧”在450～500℃下进行，煅烧获得ZnO的反应的化学方程式为_____________________。

（7）取20.00mL滤渡N，用0.02mol/L的KMnO₄溶液进行滴定，消耗KMnO₄溶液18.00mL，则滤液N中Fe²⁺的浓度为__________________。

Answer

（1）玻璃棒；（2）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率；（3）Cu；

（4）c(Fe3+)=4.0×10-7mol/L；（5）有蓝色沉淀生成；

（6）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋3H2O＋CO2↑；（7）0.09mol/L

【解析】

试题分析：根据题给信息和化学工艺流程知，氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）在稀硫酸中溶解生成硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁和硫酸亚铁，经操作A过滤，滤渣的成分为二氧化硅；向滤液M中加入过量铁，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得滤渣铁和铜的混合物，滤液N为硫酸亚铁和硫酸锌的混合物；向滤液N中加过量氢氧化钠溶液，铁元素转化为氢氧化物沉淀，过滤，滤渣P含有Fe(OH)2和Fe(OH)3，滤液Q酸化后加入碳酸钠溶液，锌元素转化为沉淀，煅烧得氧化锌。

（1）操作A是过滤，所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；

（2）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，其目的是增大接触面积使其能充分反应；

（3）根据以上分析可知加入过量铁可回收的金属铜；

（4）pH=5时溶液中氢氧根浓度是10－9mol/L，所以溶液中铁离子浓度＝＝4.0×10-7mol/L；

（5）用K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）验证N中Fe2+的现象是有蓝色沉淀生成；

（6）“沉淀”的成分为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，高温煅烧的方程式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋3H2O＋CO2↑；

（7）根据电荷守恒可知滤液N中Fe2+的浓度＝＝0.09mol/L。

考点：本题以氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质）为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程为载体考查物质的分离提纯、化学方程式的书写及阅读材料接受信息的能力。