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(yè)級(jí)氧化鋅[含有Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等雜質(zhì)]的流程如下：

提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO₂。
回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是________。
（2）反應(yīng)③的反應(yīng)類型為________，過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有________。
（3）反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是______________。
（4）反應(yīng)④中產(chǎn)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(chǎn)品8.1 g，則x等于________。

Answer 1

（1）Fe^2＋和Mn^2＋　MnO₄^-＋3Fe^2＋＋7H₂O=3Fe（OH）₃↓＋MnO₂↓＋5H^＋，2MnO₄^-＋3Mn^2＋＋2H₂O=5MnO₂↓＋4H^＋　鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)
（2）置換反應(yīng)　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(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈　（4）1

從分析整個(gè)流程圖入手，明確每步發(fā)生的反應(yīng)，從而解決相關(guān)問(wèn)題。
（1）在反應(yīng)②中，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH，高錳酸鉀能將溶液中的Fe^2＋氧化為Fe^3＋，將Mn^2＋氧化為MnO₂而除去；若開始溶液的pH過(guò)低，F(xiàn)e^2＋、Mn^2＋將很難生成沉淀而除去。
（2）第一次過(guò)濾后的濾液中含有的陽(yáng)離子有Zn^2＋、Ni^2＋、H^＋等，加入鋅后可將Ni置換出來(lái)，故濾渣中還含有金屬鎳。
（3）反應(yīng)④生成的沉淀為ZnCO₃，同時(shí)生成Na₂SO₄，若沉淀未洗滌干凈，洗滌液中應(yīng)含有SO和Na^＋，故只要對(duì)洗滌液中是否含有SO₄^2-進(jìn)行檢驗(yàn)即可。
（4）煅燒過(guò)程中ZnCO₃、Zn（OH）₂均發(fā)生分解反應(yīng)生成ZnO，根據(jù)關(guān)系式ZnCO₃·xZn（OH）₂～（x＋1）ZnO，可得＝，故x＝1。
點(diǎn)撥：知識(shí)：除雜條件的選擇、反應(yīng)類型、離子檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算。能力：考查考生的邏輯思維能力、知識(shí)遷移應(yīng)用能力和計(jì)算能力。試題難度：中等。