Question

鋅焙砂是鋅精礦經被燒后所得的產物，主要含氧化鋅、硫酸鋅（有少量FeO、CuO、NiO雜質）、是煉鋅最主要的原料，某科研小組設計了如下提取金屬鋅的實驗流程

（1）酸浸得到的溶液中除Zn²⁺外，還含有的金屬陽離子是

 

（填離子符號）
（2）需要用到240mL4mol?L^-1稀硫酸，用18.4mol?L^-1濃硫酸配制該稀硫酸的過程中，需要用到的主要玻璃儀器有

 

（3）凈化Ⅰ操作需要加入H₂O₂溶液并控制溶液的PH在4左右，加入 H₂O₂溶液時發(fā)生反應的離子方程式為

 

（4）凈化Ⅱ得到的Cu、Ni需要進行洗滌操作，檢驗是否洗滌干凈的方法是

 

（5）本流程中可以循環(huán)利用的物質除鋅外，還有

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：鋅焙砂經被燒后所得的產物，主要含氧化鋅、硫酸鋅（有少量FeO、CuO、NiO雜質），加入硫酸酸化，可生成硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鎳以及硫酸亞鐵等，凈化Ⅰ操作分為兩步：第一步是將溶液中少量的Fe²⁺氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀，得到的沉淀主要是Fe（OH）₃，過濾后在濾液中加入鋅，可置換出銅、鎳等金屬，濾液為硫酸鋅，經電解，可得到鋅，電解液主要成分為含有硫酸、硫酸鋅，可循環(huán)使用，以此解答該題．

解答： 解：鋅焙砂經被燒后所得的產物，主要含氧化鋅、硫酸鋅（有少量FeO、CuO、NiO雜質），加入硫酸酸化，可生成硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鎳以及硫酸亞鐵等，凈化Ⅰ操作分為兩步：第一步是將溶液中少量的Fe²⁺氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃沉淀，得到的沉淀主要是Fe（OH）₃，過濾后在濾液中加入鋅，可置換出銅、鎳等金屬，濾液為硫酸鋅，經電解，可得到鋅，電解液主要成分為含有硫酸、硫酸鋅，可循環(huán)使用，
（1）酸浸得到的溶液中除Zn²⁺外，還含有的金屬陽離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Ni²⁺等，故答案為：Cu²⁺、Fe²⁺、Ni²⁺；
（2）配制一定物質的量濃度的溶液需要的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以及250mL容量瓶等，
故答案為：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶；
（3）凈化Ⅰ操作需要加入H₂O₂溶液并控制溶液的pH在4左右，亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子，反應的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（4）凈化Ⅱ得到的Cu、Ni可吸附溶液中的硫酸根離子，檢驗是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液于小試管中，滴加硝酸酸化的硝酸鋇溶液，如無沉淀生成，說明洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液于小試管中，滴加硝酸酸化的硝酸鋇溶液，如無沉淀生成，說明洗滌干凈；
（5）通過制取金屬鋅的流程圖示可以知道，可以循環(huán)利用的物質除鋅外，含有硫酸、硫酸鋅，故答案為：H₂SO₄、ZnSO₄．

點評：本題借助制取金屬鋅的流程考查了離子濃度計算、離子方程式、化學方程式的書寫等知識，為高考常見題型，注意合理分析題中信息，本題難度中等，充分考查了分析、理解能力．