Question

某小型化工廠生產(chǎn)皓礬(ZnSO₄·7H₂O)結(jié)晶前的酸性飽和溶液中含有少量的Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺等雜質(zhì)離子。為了除去雜質(zhì)，獲得純凈的皓礬晶體，該工廠設(shè)計(jì)如下工藝流程：

    已知開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe(OH)₃為2.7～3.7；Fe(OH)₂為7.6～9.6；Zn(OH)₂為5.7～8.0。試回答下列有關(guān)問題：

    (1)加入的試劑①應(yīng)是________；主要反應(yīng)的離子方程式有________。

    (2)加入的試劑②，供選擇使用的有：氯水、NaClO溶液、20％的H₂O₂、濃H₂SO₄、濃HNO₃等應(yīng)選用________，其理由是________。

    (3)加入試劑③的目的是________。

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)Zn，Zn+Cu2+Zn2++Cu，Zn+Fe3+2Fe2++Zn2+  (2)H2O2；當(dāng)氧化劑，又不帶入其他雜質(zhì)  (3)調(diào)節(jié)溶液的pH

提示：

最開始的酸性溶液中有Zn2+、Cu2+、Fe3+和Fe2+同時(shí)存在，可首先加入Zn單質(zhì)，置換出Cu，同時(shí)也會(huì)將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，反應(yīng)加入過量的鋅可用稀酸溶液溶液回收。然后加入氧化劑將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)，三價(jià)完全沉淀的pH為3.7在此pH值Zn2+還未開始沉淀，二價(jià)完全沉淀的pH為9.6，在此pH值Zn2+也已經(jīng)完全沉淀，故通過調(diào)節(jié)pH值除去Fe2＋的方法是行不通的。此時(shí)，溶液呈堿性，如要調(diào)節(jié)合適的pH值，然后使ZnSO4結(jié)晶出來。