Question

氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療．純化工業(yè)級(jí)氧化鋅（含有Fe（II）、Mn（II）、Ni（II）等雜質(zhì)）的流程如圖所示：

提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni（II）不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO₂．
回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是______，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是______．
（2）反應(yīng)③的反應(yīng)類型為_(kāi)_____，過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有______．
（3）反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是______．
（4）反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO₃?xZn（OH）₂．取干燥后的濾餅11.2g，鍛燒后可得到產(chǎn)品8.1g，則x等于______．

Answer 1

解：（1）根據(jù)題意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe²⁺和Mn²⁺，發(fā)生的離子方程式為MnO₄^-+3Fe²⁺+7H₂O=3Fe（OH）₃↓+MnO₂↓+5H⁺、2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)；
故答案為：Fe²⁺和Mn²⁺；MnO₄^-+3Fe²⁺+7H₂O=3Fe（OH）₃↓+MnO₂↓+5H⁺、2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)；
（2）反應(yīng)③為鋅與鎳離子的發(fā)生反應(yīng)得到鋅離子和鎳，反應(yīng)類型為置換反應(yīng)；得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有金屬鎳，
故答案為：置換反應(yīng)；鎳；
（3）取最后一次少量水洗夜于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈，故答案為：取最后一次少量水洗夜于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈；
（4）根據(jù)關(guān)系式ZnCO₃?xZn（OH）₂ ～（x+1）ZnO
125+99x 81（x+1）
11.2g 8.1g
解得：x=1
故答案為：1．
分析：（1）根據(jù)題意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe²⁺和Mn²⁺，根據(jù)MnO₄^-+具有氧化性，能將Fe²⁺和Mn²⁺氧化，根據(jù)電子得失進(jìn)行配平；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)．
（2）反應(yīng)③為鋅與鎳離子的發(fā)生反應(yīng)得到鋅離子和鎳；得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有金屬鎳．
（3）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是最后一次洗滌液，檢驗(yàn)表面是否含有硫酸根離子；
（4）根據(jù)關(guān)系式ZnCO₃?xZn（OH）₂～（x+1）ZnO來(lái)計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題以工業(yè)流程為背景，考查了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，運(yùn)用知識(shí)的能力，難度中等．