Question

【題目】廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境．實(shí)驗(yàn)室利用廢舊黃銅（Cu、Zn合金，含少量雜質(zhì)Fe）制備膽礬晶體（CuSO45H2O）及副產(chǎn)物ZnO．制備流程圖如下：
已知：Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似，pH＞11時(shí)Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH（開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0molL﹣1計(jì)算）．

	Fe3+	Fe2+	Zn2+
開(kāi)始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）加入ZnO調(diào)節(jié)pH=a的目的是 ， a的范圍是 ．
（2）由不溶物E生成溶液D的化學(xué)方程式為 ．
（3）濾液A中加入H2O2反應(yīng)的離子方程式為 ．
（4）由溶液D制膽礬晶體包含的主要操作步驟是 ．
（5）下列試劑可作為Y試劑的是 ． A．ZnO B．NaOH C．Na2CO3D．ZnSO4
若在濾液C中逐滴加入鹽酸直到過(guò)量，則產(chǎn)生的現(xiàn)象是 ．

Answer 1

【答案】
（1）使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀；3.0≤a＜5.9
（2）2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾
（5）B；先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀溶解
【解析】解：由流程可知，廢舊黃銅（Cu、Zn合金，含少量雜質(zhì)Fe）制備膽礬晶體（CuSO45H2O）及副產(chǎn)物ZnO，廢舊黃銅加入過(guò)量稀硫酸過(guò)濾得到不溶物E為Cu，濾液A為硫酸亞鐵、硫酸鋅，濾液A中加入過(guò)氧化氫氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氧化鋅調(diào)節(jié)溶液PH3.0﹣﹣5.9鐵離子全部沉淀，鋅離子不沉淀，過(guò)濾得到濾液中加入堿溶液沉淀鋅離子生成氫氧化鋅，灼燒得到氧化鋅；或?yàn)V液A中加入過(guò)量試劑Y為氫氧化鈉溶液，亞鐵離子全部沉淀，過(guò)濾后的濾液中為Na2ZnO2 ， 加入酸反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀，灼燒得到氧化鋅；不溶物E中通入氧氣同時(shí)加入稀硫酸溶液反應(yīng)生成硫酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體；（1）氧化鋅為堿性氧化物，能與H+反應(yīng)，降低H+濃度，促使Fe3+徹底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去，所以答案是：降低H+濃度，促使Fe3+徹底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去，鐵離子完全沉淀的PH=3.0，鋅開(kāi)始沉淀的PH=5.9，所以滿足程度鐵離子，鋅離子不沉淀的PH取值范圍為：3.0≤a＜5.9；所以答案是：使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀；3.0≤a＜5.9；（2）因?yàn)檠鯕庠谒嵝匀芤褐邢劝雁~氧化成氧化銅，當(dāng)然這是一個(gè)微弱的反應(yīng)，形成一個(gè)平衡，但是形成的氧化銅馬上就會(huì)被稀硫酸溶解，平衡被打破，反應(yīng)朝正方向進(jìn)行，故而逐漸溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O，
所以答案是：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；（3）濾液A中主要是硫酸亞鐵，酸性條件下過(guò)氧化氫具有氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，離子反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（4）由溶液D制膽礬晶體是從溶液中得到固體，實(shí)驗(yàn)操作需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶以及過(guò)濾等操作，所以答案是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾；（5）Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似，氫氧化鋅具有兩性，pH＞11時(shí)，Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣ ， 此過(guò)程需要調(diào)節(jié)pH值大于11，故可以加入強(qiáng)堿NaOH溶液，然后加入酸先生成氫氧化鋅沉淀，繼續(xù)加入酸，沉淀溶解，
所以答案是：B；先產(chǎn)生白色沉淀后溶解．