Question

废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境，实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO₄·5H₂O)及副产物ZnO，制备流程图如下:

已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH>11时Zn(OH)₂能溶于NaOH熔液生成[Zn(OH)₄]^2-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)。

	Fe ^3+	Fe^2+	Zn^2+
开始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

请回答下列问题：

(1)滤液A中加入H₂O₂反应的离子方程式为__________________________________。

(2)加入ZnO调节pH=a的目的是___________________，a的范围是______________。

(3)下列试剂可作为Y试剂的是______________。

A.ZnO    B.NaOH    C.Na₂CO₃     D.ZnSO₄

(4)若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是____________________。

(5)由不溶物E生成溶液D的化学方程式为____________________________________。

(6)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是，蒸发浓缩、________、____________。

Answer

2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀 3.0≤a < 5.9 B 先产生白色沉淀后沉淀溶解  2Cu+O2+ 2H2SO4 = 2CuSO4+2H2O 冷却结晶 过滤洗涤

【解析】考查化学工艺流程，（1）根据废旧黄铜成分，滤液A中含有离子是Zn2＋、Fe2＋、H＋、SO42－，滤液A中加入H2O2，把Fe2＋氧化成Fe3＋，即离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；（2）根据表格中的数据，以及流程的目的，加入ZnO的目的是调节pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，，Zn2＋不被沉淀；根据表格数据，以及信息，a的范围是 3.0≤a<5.9；（3）A、ZnO为不溶于水的固体，不能让溶液的pH>11，故A错误；B、NaOH是溶于水的强碱，加入NaOH，能够使溶液的pH>11，故B正确；C、Na2CO3水溶液显碱性，Zn2＋与CO32－发生反应，得到沉淀，而不是溶液，故C错误；D、ZnSO4不能调节pH，故D错误；（4）Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH>11，此时Zn以[Zn(OH)4]2－的形式存在，加入盐酸，发生[Zn(OH)4]2－＋2H＋=Zn(OH)2↓＋2H2O，继续加入盐酸，发生Zn(OH)2＋2H＋=Zn2＋＋2H2O，现象是先产生白色沉淀，然后沉淀消失；（5）不溶物E为Cu，发生的反应是2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O；（6）胆矾是CuSO4·5H2O，因此采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤的方法。