Question

5．從一種生產(chǎn)醋酸乙烯酯的廢觸媒（含醋酸鋅、活性炭及少量有機(jī)物及氧化亞鐵）中制取氯化鋅中實(shí)驗(yàn)步驟如圖

（1）浸取在三口燒瓶中進(jìn)行，需給三口燒瓶加熱并攪拌的目的是提高浸出速率和浸取率；浸出率隨著浸取時(shí)間先增大后又減小，其原因是開始反應(yīng)是加熱攪拌加快浸出速率，但生成的醋酸鋅被活性炭吸附，浸出率減�。�
（2）若先將廢觸媒在馬弗爐中通氧氣500℃處理一段時(shí)間，浸出率會(huì)大大提高，其原因是將吸附在活性炭孔內(nèi)的醋酸鋅全部釋放出來．
（3）加入H₂O₂發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；沉鐵需將溶液pH調(diào)整到約為5，最適宜的中和劑是bc（選填序號(hào)：a．石灰水 b．ZnO  c．Zn．）．
（4）高溫灼燒時(shí)用到的硅酸鹽質(zhì)的儀器有酒精燈、坩堝和泥三角．
（5）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬利用廢電池鋅皮（主要成分為Zn，還含有少量的鐵）制取氧化鋅．如表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH：

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

實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：5mol•L^-1HCl、2.0mol•L^-1 HNO₃、1.0mol•L^-1 NaOH溶液．由廢鋅皮制ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：向?yàn)V液中加入2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全為Fe³⁺，使其充分反應(yīng)；滴加1.0mol•L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液PH約為5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全；向?yàn)V液中滴加1.0mol•L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液PH約為10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥；900℃煅燒．

Answer 1

分析 廢觸媒加入稀醋酸浸取過濾得到的溶液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入試劑調(diào)節(jié)溶液的PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到濾液再加入試劑調(diào)節(jié)溶液PH使鋅離子全部沉淀生成氫氧化鋅沉淀，過濾得到沉淀灼燒得到氧化鋅，
（1）浸取在三口燒瓶中進(jìn)行，需給三口燒瓶加熱并攪拌的目的是提高浸出速率和浸取率；
（2）將廢觸媒在馬弗爐中通氧氣500℃處理一段時(shí)間，使活性炭與氧氣反應(yīng)，將吸附在活性炭孔內(nèi)的醋酸鋅全部釋放出來；
（3）過氧化氫具有氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，便于調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子分離，調(diào)節(jié)溶液PH的試劑能和酸反應(yīng)且不能引入新的雜質(zhì)離子；
（4）高溫灼燒時(shí)用到的硅酸鹽質(zhì)的儀器為酒精燈、坩堝、泥三角等；
（5）滴加2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全為Fe³⁺，滴加1.0mol•L^-1 NaOH溶液，形成氫氧化鐵沉淀，除雜后形成氫氧化鋅沉淀，過濾、洗滌、干燥900℃煅燒制得氧化鋅．

解答 解：（1）浸取在三口燒瓶中進(jìn)行，需給三口燒瓶加熱并攪拌的目的是提高浸出速率和浸取率，浸出率隨著浸取時(shí)間先增大后又減小，其原因是；開始反應(yīng)是加熱攪拌加快浸出速率，但生成的醋酸鋅被活性炭吸附，浸出率減小
故答案為：開始反應(yīng)是加熱攪拌加快浸出速率，但生成的醋酸鋅被活性炭吸附，浸出率減��；
（2）將廢觸媒在馬弗爐中通氧氣500℃處理一段時(shí)間，使活性炭與氧氣反應(yīng)，將吸附在活性炭孔內(nèi)的醋酸鋅全部釋放出來，浸出率會(huì)大大提高，
故答案為：將吸附在活性炭孔內(nèi)的醋酸鋅全部釋放出來；
（3）過氧化氫具有氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，便于調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子分離，調(diào)節(jié)溶液PH的試劑能和酸反應(yīng)且不能引入新的雜質(zhì)離子，CaO會(huì)引入鈣離子，不選，Zn、ZnO會(huì)和酸反應(yīng)能調(diào)節(jié)溶液的PH，使鐵離子全部沉淀，
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，bc；
（4）高溫灼燒時(shí)用到的硅酸鹽質(zhì)的儀器為酒精燈、坩堝、泥三角等，
故答案為：坩堝、泥三角；
（5）滴加2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全為Fe³⁺，滴加1.0mol•L^-1 NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液PH約為5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全，向?yàn)V液中滴加1.0mol•L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液PH約為10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全，900℃煅燒，制得氧化鋅，
故答案為：向?yàn)V液中加入2.0mol•L^-1 HNO₃，使Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全為Fe³⁺，使其充分反應(yīng)；滴加1.0mol•L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液PH約為5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全；向?yàn)V液中滴加1.0mol•L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液PH約為10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和流程分析應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，解答該類題目，注意把握實(shí)驗(yàn)原理和操作流程的目的，主要是物質(zhì)性質(zhì)的理解，題目難度中等．