Question

工業(yè)上采用濕法煉鋅過(guò)程中，以ZnSO₄為主要成分的浸出液中，有Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、Cl^-等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對(duì)下一道鋅的電解工序有妨礙，必須事先除去．要將溶液中的Fe²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Fe³⁺沉淀為氫氧化物，需溶液的pH分別為9.6、7.5、5.4、3.7．?dāng)?shù)據(jù)如表所示：

金屬離子	pH值
	開(kāi)始沉淀	完全沉淀
Fe2+	7.6	9.6
Zn2+	7.6	8.3
Cu2+	5.8	7.5
Al3+	4.0	5.4
Fe3+	2.7	3.7

現(xiàn)有下列試劑：①KMnO₄；②NaOH；③ZnO；④H₂O₂；⑤Zn；⑥Fe；⑦AgNO₃；⑧Ag₂SO₄；⑨H₂SO₄
根據(jù)要求將合適的試劑的序號(hào)填入下面的空格：
（1）用

 

將Fe²⁺離子氧化成Fe³⁺離子，相應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）用

 

調(diào)節(jié)浸出液的pH=5.5時(shí)，

 

、

 

等形成氫氧化物沉淀而除去．
（3）用

 

除去Cu²⁺和Cd²⁺離子． 用

 

除去Cl^-離子．

Answer 1

考點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）依據(jù)試劑可知做氧化劑的是①④，加入高錳酸鉀溶液會(huì)引入新的雜質(zhì)；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘峒冧\，調(diào)節(jié)溶液PH加入的試劑需要和酸反應(yīng)，但不能引入新的雜質(zhì)，調(diào)節(jié)浸出液的pH=5.5時(shí)Fe³⁺Al³⁺全部沉淀；
（3）試劑中能除去Cu²⁺和Cd²⁺離子但不引入雜質(zhì)，依據(jù)金屬活動(dòng)順序可知選擇鋅可以除去；除去氯離子可以利用沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)；

解答： 解：（1）試劑分析可知做氧化劑的是①④，加入高錳酸鉀溶液會(huì)引入新的雜質(zhì)，過(guò)氧化氫做氧化劑被還原為水不引入新的雜質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：④；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菨穹�煉鋅過(guò)程，調(diào)節(jié)溶液PH加入的試劑需要和酸反應(yīng)，但不能引入新的雜質(zhì)，選擇鋅會(huì)和雜質(zhì)金屬離子反應(yīng)，所以選擇試劑氧化鋅，調(diào)節(jié)浸出液的pH=5.5時(shí)Fe³⁺Al³⁺全部沉淀；
故答案為：③；Fe³⁺Al³⁺；
（3）試劑中能除去Cu²⁺和Cd²⁺離子但不引入雜質(zhì)，依據(jù)金屬活動(dòng)順序可知選擇鋅可以除去；除去氯離子可以利用沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)，利用氯化銀溶解度小于硫酸銀溶解度，加入硫酸銀固體實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化生成氯化銀除去氯離子；
故答案為：⑤⑧；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)提純的方法和步驟分析，注意溶液PH調(diào)節(jié)的方法和試劑選擇，沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．