Question

【題目】廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室利用廢舊黃銅(Cu、Zn合金，含少量雜質(zhì)Fe)制備膽礬晶體(CuSO4·5H2O)及副產(chǎn)物ZnO，制備流程圖如下:

已知:Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似，pH>11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH熔液生成[Zn(OH)4]2-下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol/L計(jì)算)。

	Fe3+	Fe2+	Zn2+
開(kāi)始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)濾液A中加入H2O2反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。

(2)加入ZnO調(diào)節(jié)pH=a的目的是___________________，a的范圍是______________。

(3)下列試劑可作為Y試劑的是______________。

A.ZnO B.NaOH C.Na2CO3 D.ZnSO4

(4)若在濾液C中逐滴加入鹽酸直到過(guò)量，則產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________________。

(5)由不溶物E生成溶液D的化學(xué)方程式為____________________________________。

(6)由溶液D制膽礬晶體包含的主要操作步驟是，蒸發(fā)濃縮、________、____________。

Answer 1

【答案】 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀 3.0≤a<5.9 B 先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀溶解 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾洗滌

【解析】考查化學(xué)工藝流程，（1）根據(jù)廢舊黃銅成分，濾液A中含有離子是Zn2＋、Fe2＋、H＋、SO42－，濾液A中加入H2O2，把Fe2＋氧化成Fe3＋，即離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，以及流程的目的，加入ZnO的目的是調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來(lái)，，Zn2＋不被沉淀；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，以及信息，a的范圍是 3.0≤a<5.9；（3）A、ZnO為不溶于水的固體，不能讓溶液的pH>11，故A錯(cuò)誤；B、NaOH是溶于水的強(qiáng)堿，加入NaOH，能夠使溶液的pH>11，故B正確；C、Na2CO3水溶液顯堿性，Zn2＋與CO32－發(fā)生反應(yīng)，得到沉淀，而不是溶液，故C錯(cuò)誤；D、ZnSO4不能調(diào)節(jié)pH，故D錯(cuò)誤；（4）Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似，pH>11，此時(shí)Zn以[Zn(OH)4]2－的形式存在，加入鹽酸，發(fā)生[Zn(OH)4]2－＋2H＋=Zn(OH)2↓＋2H2O，繼續(xù)加入鹽酸，發(fā)生Zn(OH)2＋2H＋=Zn2＋＋2H2O，現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，然后沉淀消失；（5）不溶物E為Cu，發(fā)生的反應(yīng)是2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O；（6）膽礬是CuSO4·5H2O，因此采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌的方法。