Question

化學實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅．同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質，使得溶液中混有一定量的硫酸亞鐵，為了充分利用制氫廢液，常用其制備皓礬．某�；瘜W興趣小組的同學以制氫氣的廢液為原料來制取皓礬．制備皓礬的實驗流程如圖所示．

已知：開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe（OH）₃：2.7-3.7Fe（OH）₂：7.6-9.6  Zn（OH）₂：5.7-8.0試回答下列問題：?
（1）加入的試劑①，供選擇使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H₂O₂、濃硫酸、濃硝酸等，最好選用______，其理由是______；
（2）加入的試劑②，供選擇使用的有：a、Zn粉，b、ZnO，c、Zn（OH）₂，d、ZnCO₃，e、ZnSO₄等，可選用______；
（3）從晶體1→晶體2，該過程的名稱是______；
（4）在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據(jù)流程分析判斷，試劑1是為了把亞鐵離子氧化為鐵離子，在PH=2.7-3．可以全部沉淀，其他離子不沉淀，同時加入的試劑不能引入新的雜質；
（2）試劑2是用來調節(jié)溶液PH到3.7，目的讓鐵離子全部沉淀，除雜實驗不能引入新的雜質；
（3）晶體重新結晶的過程是物質提純的方法是重結晶；
（4）洗滌晶體表面的雜質離子，同時減少皓釩晶體的損失；
解答：解：（1）化學實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅．同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質，溶于酸后生成亞鐵離子鋅離子，依據(jù)開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe（OH）₃：2.7-3.7Fe（OH）₂：7.6-9.6 Zn（OH）₂：5.7-8，分析判斷，直接沉淀亞鐵離子，鋅離子也會全部全部沉淀，不能實現(xiàn)實驗目的和要求，除去亞鐵離子需要先把亞鐵離子氧化為鐵離子，調節(jié)溶液PH使三價鐵離子全部沉淀，此時鋅離子不沉淀，來實現(xiàn)分離，加入的氧化劑不能引入新的雜質，氨水、NaClO溶液、20%的H₂O₂、濃硫酸、濃硝酸中只有20%的H₂O₂ 在氧化亞鐵離子不引入雜質，故答案為：20%的H₂O₂；  將制氫廢液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同時避免引入新的雜質；
（2）試劑2是用來調節(jié)溶液PH到3.7，目的讓鐵離子全部沉淀，除雜實驗不能引入新的雜質；
a、Zn粉會把氧化得到的鐵離子還原，起不到除去的作用，故a不符合；
b、ZnO可以反應調節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質，故b符合；
c、Zn（OH）₂可以反應調節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質，故c符合；
d、ZnCO₃可以反應調節(jié)溶液PH到3.7，使鐵離子沉淀，同時不引入新的雜質，故d符合；
e、ZnSO₄不能調節(jié)溶液PH，且引入雜質硫酸根離子，故e不符合；
故答案為：bcd；     
（3）晶體溶解再結晶是提純晶體的方法為重結晶；
故答案為：重結晶；
（4）洗滌晶體表面的雜質離子，同時減少皓釩晶體的損失；在得到皓礬時，向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是，晶體溶于水，不溶于酒精，所以目的是為了沖洗掉晶體表面的雜質離子；防止晶體溶解，影響產率；
故答案為：為了沖洗掉晶體表面的雜質離子；防止晶體溶解，影響產率；
點評：本題考查了物質提純的實驗方案設計和試劑選擇，關鍵是除雜原則不能引入新的雜質，考查了鐵、鋅及其化合物性質的應用，題目難度中等．