Question

（12分）化學(xué)實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅。同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質(zhì)，使得溶液中混有一定量的硫酸亞鐵，為了充分利用制氫廢液，常用其制備皓礬（ZnSO₄·7H₂O）。某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)以制氫氣的廢液為原料來制取皓礬并探究其性質(zhì)。
(l）制備皓礬的實驗流程如下圖所示。
已知：下列氫氧化物開始生成沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：

	開始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Fe(OH)2	7.6	9.6
Zn(OH)2	5.7	8.0

回答下列問題：
可供選擇使用的有：氯水、20％的H₂O₂、氨水、NaOH溶液、Zn(OH)₂、ZnO
① 加入的試劑①，應(yīng)選用        ，作用：                                。
② 加入的試劑②調(diào)節(jié)pH，可選用          或         ，用離子方程式表示其原理
                                                                 。
③有同學(xué)提出，應(yīng)將晶體1加入稀硫酸中溶解，原因是                  。
④在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是                   。
(2）檢驗皓礬中是否含有Fe元素的操作（試劑自選）                        。

Answer 1

（l）① 20％的H₂O₂（1分）；Fe²⁺氧化為Fe³⁺，方便除雜（1分）
②ZnO或Zn(OH)₂（各1分）；Fe³⁺+3H₂O Fe(OH)₃+3H⁺  ZnO+2H⁺= Zn²⁺+H₂O（2分）。③稀硫酸可抑制ZnSO₄的水解，防止產(chǎn)生Zn(OH)₂雜質(zhì)（2分）
④防止晶體溶解，減少損失（2分）。
（2）取少量皓礬溶于水配制成溶液，往所得溶液中滴加幾滴氯水，再加入適量KSCN溶液，如無明顯現(xiàn)象說明不含F(xiàn)e³⁺，如溶液變?yōu)榧t色則說明含F(xiàn)e³⁺。（2分）

試題分析：（1）該制備流程首先為除去廢液中的Fe雜質(zhì)，然后得到含Zn^2＋的溶液，接著，就是結(jié)晶，溶解，結(jié)晶，洗滌。由沉淀PH范圍可知，把Fe^2＋氧化成Fe^3＋，更方便除雜。加入試劑②調(diào)節(jié)pH，選用既可以達(dá)到這目的的，也要滿足能不帶進(jìn)雜質(zhì)。ZnSO₄能夠水解，故加入稀硫酸，利用同離子效應(yīng)可以抑制水解，防止產(chǎn)生Zn(OH)₂雜質(zhì)。
（2）檢驗是否含有鐵元素，可以取少量皓礬溶于水配制成溶液，往所得溶液中滴加幾滴氯水，再加入適量KSCN溶液，如無明顯現(xiàn)象說明不含F(xiàn)e³⁺，如溶液變?yōu)榧t色則說明含F(xiàn)e³⁺。
點評：此題考核了利用調(diào)節(jié)PH來除雜的問題，要遵從不帶進(jìn)其他雜質(zhì)的原則，同時要注意對于弱酸堿鹽，要防止它的水解。