Question

11．以煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）為原料，可以制取氯化鋅和金屬鋅．
Ⅰ．制取氯化鋅主要工藝如下：
下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol•L^-1計算）．

金屬離子	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3+	1.1	3.2
Zn2+	5.9	8.9
Fe2+	5.8	8.8

回答下列問題：
（1）為了加快反應，“酸溶”需要適當加熱，但是溫度不宜太高，原因是防止金屬離子水解形成沉淀，以及溫度過高H₂O₂發(fā)生分解．
（2）沉淀A的化學式為Cu．
（3）調(diào)節(jié)pH的范圍為3.2≤pH＜5.2；若試劑X為Zn₂（OH）₂CO₃，加人X除雜質(zhì)的離子方程為Zn₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Zn²⁺+3H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）加鹽酸溶解，形成氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵的溶液，加鋅粉置換出Cu，過濾，濾液中含有鋅離子和亞鐵離子，加過氧化氫氧化，把亞鐵離子氧化為鐵離子，加ZnO（或氫氧化鋅等）調(diào)節(jié)PH，鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，得到氯化鋅溶液．
（1）水解為吸熱反應，根據(jù)溫度高促進金屬離子水解，以及雙氧水受熱易分解來回答；
（2）加鋅粉置換出Cu，過濾沉淀A為銅；
（3）調(diào)節(jié)pH時要消耗氫離子，調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，而鋅離子不沉淀，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，Zn₂（OH）₂CO₃，與氫離子反應生成鋅離子、二氧化碳和水．

解答 解：（1）“酸溶”后，形成氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵的溶液，溫度過高，促進離子水解，易形成沉淀，后續(xù)需加過氧化氫亞鐵離子氧化為鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，溫度過高會導致雙氧水分解，
故答案為：防止金屬離子水解形成沉淀，以及溫度過高H₂O₂發(fā)生分解；
（2）煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）加鹽酸溶解，形成氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵的溶液，加鋅粉置換出Cu，過濾，濾液中含有鋅離子和亞鐵離子，過濾沉淀A為銅，
故答案為：Cu；
（3）調(diào)節(jié)pH時要消耗氫離子，但是不能引入雜質(zhì)，調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，而鋅離子不沉淀，由表中數(shù)據(jù)可知pH≥3.2時，鐵離子完全沉淀，而鋅離子開始沉淀的pH為5.9，所以要調(diào)節(jié)pH為3.2≤pH＜5.9，Zn₂（OH）₂CO₃與酸反應，Zn₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Zn²⁺+3H₂O+CO₂↑，
故答案為：3.2≤pH＜5.2；Zn₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Zn²⁺+3H₂O+CO₂↑．

點評 本題考查了物質(zhì)的制備工藝流程，側(cè)重于流程的分析、物質(zhì)的分離提純的應用等知識點的考查，題目難度中等，考查了學生對基礎知識的綜合應用能力．