Question

化學(xué)實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅．同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質(zhì)，使得溶液中混有一定量的硫酸亞鐵，為了充分利用制氫廢液，常用其制備皓礬（ZnSO₄?7H₂O）．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)以制氫氣的廢液為原料來制取皓礬．制備皓礬的實驗流程如圖所示．

已知：開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe（OH）₃：2.7-3.7Fe（OH）₂：7.6-9.6  Zn（OH）₂：5.7-8.0試回答下列問題：?
（1）加入的試劑①，供選擇使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H₂O₂、濃硫酸、濃硝酸等，最好選用

20%的H₂O₂

，其理由是

將制氫廢液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同時避免引入新的雜質(zhì)

；
（2）加入的試劑②，供選擇使用的有：a、Zn粉，b、ZnO，c、Zn（OH）₂，d、ZnCO₃，e、ZnSO₄等，可選用

bcd

；
（3）從晶體1→晶體2，該過程的名稱是

重結(jié)晶

；
（4）在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是

為了沖洗掉晶體表面的雜質(zhì)離子；防止晶體溶解，影響產(chǎn)率

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)流程分析判斷，試劑1是為了把亞鐵離子氧化為鐵離子，在PH=2.7-3．可以全部沉淀，其他離子不沉淀，同時加入的試劑不能引入新的雜質(zhì)；
（2）試劑2是用來調(diào)節(jié)溶液PH到3.7，目的讓鐵離子全部沉淀，除雜實驗不能引入新的雜質(zhì)；
（3）晶體重新結(jié)晶的過程是物質(zhì)提純的方法是重結(jié)晶；
（4）洗滌晶體表面的雜質(zhì)離子，同時減少皓釩晶體的損失；

解答：解：（1）化學(xué)實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅．同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質(zhì)，溶于酸后生成亞鐵離子鋅離子，依據(jù)開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe（OH）₃：2.7-3.7Fe（OH）₂：7.6-9.6 Zn（OH）₂：5.7-8，分析判斷，直接沉淀亞鐵離子，鋅離子也會全部全部沉淀，不能實現(xiàn)實驗?zāi)康暮鸵�求，除去亞鐵離子需要先把亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH使三價鐵離子全部沉淀，此時鋅離子不沉淀，來實現(xiàn)分離，加入的氧化劑不能引入新的雜質(zhì)，氨水、NaClO溶液、20%的H₂O₂、濃硫酸、濃硝酸中只有20%的H₂O₂ 在氧化亞鐵離子不引入雜質(zhì)，故答案為：20%的H₂O₂；  將制氫廢液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同時避免引入新的雜質(zhì)；
（2）試劑2是用來調(diào)節(jié)溶液PH到3.7，目的讓鐵離子全部沉淀，除雜實驗不能引入新的雜質(zhì)；
a、Zn粉會把氧化得到的鐵離子還原，起不到除去的作用，故a不符合；
b、ZnO可以反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質(zhì)，故b符合；
c、Zn（OH）₂可以反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質(zhì)，故c符合；
d、ZnCO₃可以反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質(zhì)，故d符合；
e、ZnSO₄不能調(diào)節(jié)溶液PH，且引入雜質(zhì)硫酸根離子，故e不符合；
故答案為：bcd；     
（3）晶體溶解再結(jié)晶是提純晶體的方法為重結(jié)晶；
故答案為：重結(jié)晶；
（4）洗滌晶體表面的雜質(zhì)離子，同時減少皓釩晶體的損失；在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是，晶體溶于水，不溶于酒精，所以目的是為了沖洗掉晶體表面的雜質(zhì)離子；防止晶體溶解，影響產(chǎn)率；
故答案為：為了沖洗掉晶體表面的雜質(zhì)離子；防止晶體溶解，影響產(chǎn)率；

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)提純的實驗方案設(shè)計和試劑選擇，關(guān)鍵是除雜原則不能引入新的雜質(zhì)，考查了鐵、鋅及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，題目難度中等．