Question

氧化鋅為白色粉末，無臭、無味，廣泛應用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃和電子等行業(yè)，為了變廢為寶，綜合應用資源，經(jīng)常從鋅冶煉、鋅制品加工企業(yè)回收的廢渣（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等雜質(zhì)）來制取氧化鋅，其流程如圖所示：

有關(guān)氫氧化物沉淀完全的pH見下表

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Zn（OH）2
pH	5.2	3.2	9.7	6.7	8.0

回答下列問題
（1）在酸浸過程中，經(jīng)常要保持酸過量，而且要通入空氣，理由是

 

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（2）上述工藝流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有

 

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（3）在“除雜Ⅰ”步驟中，經(jīng)常使用酸性高錳酸鉀溶液，并調(diào)節(jié)溶液的pH．將溶液調(diào)至pH=4的目的是

 

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（4）在“碳化合成”中，生成的產(chǎn)物之一為堿式碳酸鋅[Zn₂（OH）₂CO₃]，請寫出碳化合成步驟的化學方程式

 

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（5）在“洗滌”過程中，證明沉淀洗滌完全的標志是

 

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（6）由于本工藝液固分離次數(shù)較多，明顯的不足是

 

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Answer 1

考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）保持酸過量，可保證鋅渣酸浸充分，通空氣起攪拌作用，可使反應充分；
（2）過濾操作使用漏斗、燒杯、玻璃棒等儀器；
（3）根據(jù)沉淀和pH表分析控制溶液的pH；
（4）根據(jù)反應物和生成物來書寫化學方程式；
（5）在“洗滌”過程中，若未洗凈則含有鈉離子，根據(jù)檢驗鈉離子的存在判斷；
（6）液固分離次數(shù)較多，會導致鋅的損失較大；

解答： 解：（1）在酸浸過程中，經(jīng)常要保持酸過量，可保證鋅渣酸浸充分，而且要通入空氣，通空氣起攪拌作用，使反應充分，可提高鋅的浸出速率，
故答案為：保證鋅渣酸浸充分；通空氣起攪拌作用，使反應充分；
（2）過濾的原理：過濾是把不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體分離開來的一種混合物分離的方法，過濾時需要制作過濾器的漏斗、濾紙、固定儀器的鐵架臺、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯等，所以需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，
故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）Fe（OH）₃完全沉淀的PH為3.2，“除雜I”步驟中，將溶液調(diào)至pH=4，可以讓三價鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去，
故答案為：使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去；
（4）在“碳化合成”中，是碳酸鈉和硝酸鋅的水溶液之間發(fā)生反應生成產(chǎn)物之一為堿式碳酸鋅[Zn₂（OH）₂CO₃]，同時放出CO₂，依據(jù)原子守恒該反應可表示成2Na₂CO₃+2Zn（NO₃）₂+H₂O=[Zn₂（OH）₂CO₃+CO₂+4NaNO₃，
故答案為：2Na₂CO₃+2Zn（NO₃）₂+H₂O=[Zn₂（OH）₂CO₃+CO₂+4NaNO₃；
（5）在“碳化合成”中，生成的產(chǎn)物之一為堿式碳酸鋅，在“洗滌”過程中，若未洗凈則含有鈉離子，取最后一次洗滌液，做焰色反應，若未見黃色火焰，則表示洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液，做焰色反應，若未見黃色火焰，則表示洗滌干凈；
（6）本工藝液固分離次數(shù)較多，在液固多次分離的過程中，鋅的損失較大，
故答案為：鋅的損失較大；

點評：本題考查晶體的制備及混合物的分離、提純，注意已知信息與所學知識的結(jié)合來分析解答問題，除雜流程及表格數(shù)據(jù)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重學生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)．