Question

工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等杂质），并用来生产Zn（NO₃）₂?6H₂O晶体，其工艺流程如图为：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Zn（OH）2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2	5.4
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7	8.0

（1）在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是

适当升高反应温度

．
（2）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有

烧杯、玻璃棒、漏斗

．
（3）在“除杂I”步骤中，需再加入适量H₂O₂溶液，H₂O₂与Fe²⁺反应的离子方程式为

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．为使Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀完全，而Zn（OH）₂不沉淀，应控制溶液的pH范围为

5.2～5.4

．检验Fe³⁺是否沉淀完全的实验操作是

静置片刻，取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe³⁺沉淀完全

．
（4）加入Zn粉的作用是

除去溶液中的Cu²⁺

．“操作A”的名称是

冷却结晶

．

Answer 1

分析：（1）从温度、浓度、增大接触面积等分析增大反应速率；
（2）过滤操作使用漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器；
（3）H₂O₂与Fe²⁺发生氧化还原反应生成铁离子；根据沉淀和pH表分析控制溶液的pH，利用铁离子与KSCN反应出现血红色来检验铁离子是否存在；
（4）Zn与溶液中铜离子反应，冷却结晶得到Zn（NO₃）₂?6H₂O晶体．

解答：解：（1）因适当升高反应温度（或增大硝酸浓度、将锌废渣粉碎等）可提高锌的浸出速率，
故答案为：适当升高反应温度；
（2）过滤操作使用漏斗、烧杯、玻璃棒等玻璃仪器，还需要铁架台等，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）“除杂I”步骤中，需再加入适量H₂O₂溶液，H₂O₂与Fe²⁺反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，由表格中的数据可知，氢氧化锌开始沉淀的pH为5.4，氢氧化铝完全沉淀的pH为5.2，则为使Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀完全，而Zn（OH）₂不沉淀，应控制溶液的pH范围为5.2～5.4，又铁离子与KSCN反应出现血红色，则静置片刻，取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe³⁺沉淀完全，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；5.2～5.4；静置片刻，取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe³⁺沉淀完全；
（4）由流程图及离子沉淀的pH，则加入Zn粉的作用除去溶液中的Cu²⁺，除杂后的溶液加热浓缩后、冷却结晶得到晶体，
故答案为：除去溶液中的Cu²⁺；冷却结晶．

点评：本题考查晶体的制备及混合物的分离、提纯，注意已知信息与所学知识的结合来分析解答问题，除杂流程及表格数据是解答本题的关键，题目难度中等．