ZnO是制备各种含锌材料的原料,在电镀、医疗上有广泛应用。一种以菱锌矿(主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及含有 Fe、Mn、Ni等元素)为原料制备ZnO的工艺流程如图:

已知:①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有:Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+。
②在本实验条件下,Ni2+不能被氧化。弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2。
③生成氢氧化物沉淀的pH见表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 | Ni(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 6.9 | 8.1 |
沉淀完全时的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 8.9 | 10.1 |
(1)“溶浸”实验中,锌的浸出率结果如图所示。由图可知,当锌的浸出率为70%时,所采用的实验条件为
100℃、2h或90℃、5h
100℃、2h或90℃、5h
。

(2)“调pH”中,向“溶浸”后的溶液中加入
ZnO或ZnCO3等
ZnO或ZnCO3等
(填化学式)调节pH约为5。(3)“氧化除杂”中发生反应的离子方程式分别是:①3Fe2++
M
n
O
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3Mn2++2+2H2O═5MnO2↓+4H+
M
n
O
-
4
3Mn2++2+2H2O═5MnO2↓+4H+
。M
n
O
-
4
(4)“还原除杂”中,滤渣3的主要成分是
镍粉
镍粉
及过量的锌粉。“还原除杂”的反应类型为 置换反应
置换反应
。(5)“沉锌”后,沉淀要用水洗,检查沉淀是否洗涤干净的方法是
取最后一次洗涤液,加入足量盐酸酸化,无明显现象,再加入少量BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀已经洗涤干净
取最后一次洗涤液,加入足量盐酸酸化,无明显现象,再加入少量BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀已经洗涤干净
。(6)“沉锌”生成碱式碳酸锌的成分可能是ZnCO3•xZn(OH)2。取干燥后的沉淀11.2g,“高温煅烧”后可得到产品ZnO8.1g,则x=
1
1
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】100℃、2h或90℃、5h;ZnO或ZnCO3等;3Mn2++2+2H2O═5MnO2↓+4H+;镍粉;置换反应;取最后一次洗涤液,加入足量盐酸酸化,无明显现象,再加入少量BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀已经洗涤干净;1
M
n
O
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/28 8:0:8组卷:14引用:1难度:0.5
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