已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似;pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO2。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L计算)。
离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
请回答下列问题:
(1)加入ZnO调节pH=a的目的是 ,a的范围是 。
(2)由不溶物E生成溶液D的化学方程式为_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)向滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为_______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)由溶液D制备胆矾晶体包含的主要操作步骤是 。 (5)下列试剂可作为试剂Y的是 。 A.ZnO C.Na2CO3
B.NaOH D.ZnSO4
Fe 1.1 3.0 3+-1
2-
Fe 5.8 8.8 2+Zn 5.9 8.9 2+若向滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是 。 解析:向废旧黄铜中加入过量稀H2SO4,过滤后得到的不溶物E是Cu,Cu与稀H2SO4和O2反应得到的溶液D是CuSO4溶液;滤液A中主要含有Fe、Zn,对比滤液的两种处理方法:一是加入H2O2将Fe氧化为Fe,再加入ZnO调节pH使Fe转化为Fe(OH)3沉淀而除去,过滤后得到含Zn的滤液B;二是加入试剂Y调节pH>11,使Fe转化为Fe(OH)2沉淀,Zn转化为ZnO2,过滤后得到含ZnO2的滤液C。
(1)从流程图看,加入ZnO调节pH=a后产生了沉淀并得到含Zn的滤液,目的是使Fe沉淀而Zn不被沉淀,为保证Fe完全沉淀而Zn不被沉淀,a的范围应是3.0≤a<5.9。(5)由已知不难看出,试剂Y应是NaOH;滤液C中含有ZnO2,此离子与AlO2性质类似,当向滤液C中逐滴加入盐酸至过量时,先后发生如下反应:ZnO2+2H===Zn(OH)2↓,Zn(OH)2+2H===Zn+2H2O,现象是先产生白色沉淀后沉淀溶解。
答案:(1)使溶液中的Fe完全沉淀而Zn不被沉淀 3.0≤a<5.9
3+
2+
+
2+
2-
+
2-
-
3+
2+
3+
2+
2+
2+
2-
2-
2+
2+
2+
3+
3+
2+
2+
6
(2)2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O (3)2Fe+H2O2+2H===2Fe+2H2O
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (5)B 先产生白色沉淀后沉淀溶解
2+
+
3+
7
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