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Zn(NO₃)₂·6H₂O晶體，其工藝流程為：

有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
開始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2	5.4
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7	8.0

 
（1）在“酸浸”步驟中，為提高鋅的浸出速率，除通入空氣“攪拌”外，還可采取的措施是      。
（2）在“除雜I”步驟中，需再加入適量H₂O₂溶液，目的是將Fe²⁺氧化為     ，便于調節溶液的pH使鐵元素轉化為氫氧化物沉淀除去。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        ～      。檢驗Fe³⁺是否沉淀完全的實驗操作是靜置片刻，取少量上層清液，滴加            溶液，若不出現血紅色，表明Fe³⁺沉淀完全。
（3）加入Zn粉的作用是除去溶液中的          。

Answer 1

（6分）（1）適當升高反應溫度（或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等）
（2）Fe³⁺      5.2    5.4        KSCN   （3）Cu²⁺

試題分析：（1）根據外界條件對反應速率的影響可知，適當升高反應溫度（或增大硝酸濃度、將鋅廢渣粉碎等）可提高鋅的浸出速率。
（2）雙氧水具有強氧化性，所以“除雜I”步驟中，需再加入適量H₂O₂溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺＝2Fe³⁺+2H₂O；由表格中的數據可知，氫氧化鋅開始沉淀的pH為5.4，氫氧化鋁完全沉淀的pH為5.2，則為使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5.2～5.4；又因為鐵離子與KSCN反應出現血紅色，則靜置片刻，取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現血紅色，表明Fe³⁺沉淀完全。
（3）由流程圖及離子沉淀的pH可知，濾液中還含有銅離子，所以加入Zn粉的作用除去溶液中的Cu²⁺。