Question

酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如表所示：

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10^－^17	10^－^17	10^－^39

用废电池的锌皮制备ZnSO₄·7H₂O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H₂SO₄和H₂O₂溶解，铁变为________，加碱调节pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10^－5 mol·L^－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn^2＋浓度为0.1 mol·L^－1)。若上述过程不加H₂O₂后果是______________，原因是________。

Answer

Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋无法分离 Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近

【解析】

铁加入稀H2SO4和H2O2，可被氧化生成Fe3+，铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10-5mol•L-1，结合Ksp=10-38计算c(OH-)，求出pH，并根据Ksp计算锌开始沉淀的pH。

铁加入稀H2SO4和H2O2，可被氧化生成Fe3+，铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10-5mol•L-1，因Ksp=10-38，则c(OH-)=mol/L，此时pH=2.7，

如锌开始沉淀，则c(OH-)=mol/L=10-8mol/L，此时pH=6，由表中数据可知Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp相近，如不加H2O2，则Zn2+和Fe2+不能分离。