Question

工業上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等雜質)，并用來生產ZnSO₄·6H₂O晶體，其工藝流程如下，有關氫氧化物沉淀時的pH如下表。
 

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Zn(OH)2
開始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	5.4
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	8.0

 
（1）上述工藝流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有            。
（2）在“除雜Ⅰ”步驟中，需再加入適量H₂O₂溶液的目的是                               。
為使Fe(OH)₃、Al(OH)₃沉淀完全，而Zn(OH)₂不沉淀，應控制溶液的pH范圍為         。
為控制上述PH范圍可選擇加入的試劑或藥品是          。
A．ZnO        B．氨水        C．固體NaOH        D．ZnCO₃
（3）在“除雜Ⅱ”步驟中，加入Zn粉的作用是             �！安僮鰽”的名稱是       。
（4）常溫下，已知K_sp〔Cu(OH)₂〕＝2×10^－20，某CuSO₄溶液里c（Cu^2＋）＝0.02 mol·L^－1，如果要生成Cu(OH)₂沉淀，則應調整溶液pH大于       。

Answer 1

（1）燒杯、玻璃棒、漏斗（3分）；
（2）將Fe²⁺完全氧化為Fe³⁺，便于完全沉淀（2分）；5.2～5.4（2分）；AD（2分）
（3）除去溶液中的Cu²⁺（1分）；冷卻結晶（1分）　　　
（4）5（2分）

解析試題分析：（1）過濾操作中需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）溶液中的鐵、鋁元素最終以沉淀形式除去，所以加入適量H₂O₂溶液的目的是將Fe²⁺完全氧化為Fe³⁺，便于完全沉淀；根據表中數據pH=5.2時Al(OH)₃完全沉淀，Fe(OH)₃也已沉淀完全，但Zn(OH)₂不能沉淀，所以溶液的pH范圍為5.2～5.4；加入的試劑或藥品既能中和酸調節pH值，同時不能引入新的雜質，所以只能選擇AD；
（3）溶液中的鐵、鋁元素除去后仍存在銅離子，所以加入Zn粉目的是除去銅離子；加熱濃縮后的步驟是冷卻結晶；
（4）K_sp〔Cu(OH)₂〕＝2×10^－20，溶液中c（Cu^2＋）＝0.02 mol·L^－1，所以只需c（Cu^2＋）×c(OH^-)²>=2×10^－20, Cu(OH)₂沉淀即可生成，解得c(OH^-)>=1×10^－9,所以pH>=5.
考點：考查儀器的選擇，溶液的除雜，對實驗步驟的分析判斷，溶液pH的計算