Question

       (2013·新课标全国卷Ⅱ，27)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：

提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO₂。

回答下列问题：

(1)反应②中除掉的杂质离子是__________，发生反应的离子方程式为__________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________________。

(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有______________。

(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________。

(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO₃·xZn(OH)₂，取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则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^＋　铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质

(2)置换反应　镍

(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净

(4)1

解析　从分析整个流程图入手，明确每步发生的反应，从而解决相关问题。

(1)在反应②中，通过调节溶液的pH，高锰酸钾能将溶液中的Fe^2＋氧化为Fe^3＋，将Mn^2＋氧化为MnO₂而除去；若溶液的pH过低，Fe^2＋、Mn^2＋将很难生成沉淀而除去。

(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn^2＋、Ni^2＋、H^＋等，加入锌后可将Ni置换出来，故滤渣中还含有金属镍。

(3)反应④生成的沉淀为ZnCO₃，同时生成Na₂SO₄，若沉淀未洗涤干净，洗涤液中应含有SO和Na^＋，故只要对洗涤液中是否含有SO进行检验即可。

(4)煅烧过程中ZnCO₃、Zn(OH)₂均发生分解反应生成ZnO，根据关系式ZnCO₃·xZn(OH)₂～(x＋1)ZnO，可得＝，故x＝1。