Question

       (2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，27)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下：

提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO₂。

回答下列問(wèn)題：

(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是__________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是________________。

(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)___________，過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有______________。

(3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是________________。

(4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO₃·xZn(OH)₂，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g，則x等于__________。

Answer 1

答案　(1)Fe^2＋和Mn^2＋　MnO＋3Fe^2＋＋7H₂O===3Fe(OH)₃↓＋MnO₂↓＋5H^＋、2MnO＋3Mn^2＋＋2H₂O===5MnO₂↓＋4H^＋　鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)

(2)置換反應(yīng)　鎳

(3)取少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈

(4)1

解析　從分析整個(gè)流程圖入手，明確每步發(fā)生的反應(yīng)，從而解決相關(guān)問(wèn)題。

(1)在反應(yīng)②中，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH，高錳酸鉀能將溶液中的Fe^2＋氧化為Fe^3＋，將Mn^2＋氧化為MnO₂而除去；若溶液的pH過(guò)低，F(xiàn)e^2＋、Mn^2＋將很難生成沉淀而除去。

(2)第一次過(guò)濾后的濾液中含有的陽(yáng)離子有Zn^2＋、Ni^2＋、H^＋等，加入鋅后可將Ni置換出來(lái)，故濾渣中還含有金屬鎳。

(3)反應(yīng)④生成的沉淀為ZnCO₃，同時(shí)生成Na₂SO₄，若沉淀未洗滌干凈，洗滌液中應(yīng)含有SO和Na^＋，故只要對(duì)洗滌液中是否含有SO進(jìn)行檢驗(yàn)即可。

(4)煅燒過(guò)程中ZnCO₃、Zn(OH)₂均發(fā)生分解反應(yīng)生成ZnO，根據(jù)關(guān)系式ZnCO₃·xZn(OH)₂～(x＋1)ZnO，可得＝，故x＝1。