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高純ZnO可用作電子元件材料。以次氧化鋅酸浸液（主要含有Zn²⁺、
SO
2
-
4
，還含有Fe³⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺等）為原料制備高純ZnO的實驗流程如圖：

已知：常溫下，K_sp[Zn（OH）₂]=2.1×10^-16，K_sp[Fe（OH）₂]=8.0×10^-16，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38。
（1）“除鐵”時，須將Fe²⁺氧化為Fe³⁺的原因是
Zn（OH）₂與Fe（OH）₂沉淀時pH相近，不易通過調pH分離Fe²⁺和Zn²⁺；Zn（OH）₂與Fe（OH）₃沉淀時pH相差較大，易于通過調pH分離Fe³⁺和Zn²⁺
Zn（OH）₂與Fe（OH）₂沉淀時pH相近，不易通過調pH分離Fe²⁺和Zn²⁺；Zn（OH）₂與Fe（OH）₃沉淀時pH相差較大，易于通過調pH分離Fe³⁺和Zn²⁺
。
（2）“除錳”反應的離子方程式為
3Mn²⁺+2
M
n
O
-
4
+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺
3Mn²⁺+2
M
n
O
-
4
+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺
。其他條件不變時，
n
投入
（
KM
n
O
4
）
n
理論
（
KM
n
O
4
）
與錳去除率、溶液中錳含量的關系如圖所示。
n
投入
（
KM
n
O
4
）
n
理論
（
KM
n
O
4
）
＞2.5時，溶液中錳去除率下降，其原因是
過量的KMnO₄進入溶液
過量的KMnO₄進入溶液
。

（3）為考查Zn粉用量對“除鉛”過程中鉛元素去除率的影響，設計若干對照實驗組，這些實驗組控制不變的因素有：“除錳”濾液濃度與體積、反應溫度、
反應時間、攪拌速率
反應時間、攪拌速率
。
（4）寫出以“ZnSO₄溶液”為原料制備高純ZnO的實驗方案：
在攪拌下向ZnSO₄溶液中緩慢滴加氨水-NH₄HCO₃混合溶液；當向上層清液中繼續滴加氨水-NH₄HCO₃溶液后不再產生沉淀時，過濾，所得濾渣用蒸餾水洗滌，直至最后一次洗滌濾液加入稀鹽酸和BaCl₂溶液后不再產生渾濁；將所得沉淀烘干后灼燒至恒重
在攪拌下向ZnSO₄溶液中緩慢滴加氨水-NH₄HCO₃混合溶液；當向上層清液中繼續滴加氨水-NH₄HCO₃溶液后不再產生沉淀時，過濾，所得濾渣用蒸餾水洗滌，直至最后一次洗滌濾液加入稀鹽酸和BaCl₂溶液后不再產生渾濁；將所得沉淀烘干后灼燒至恒重
。[可選用的試劑：Na₂CO₃溶液、氨水-NH₄HCO₃混合溶液、蒸餾水、稀鹽酸、BaCl₂溶液]

【答案】Zn（OH）₂與Fe（OH）₂沉淀時pH相近，不易通過調pH分離Fe²⁺和Zn²⁺；Zn（OH）₂與Fe（OH）₃沉淀時pH相差較大，易于通過調pH分離Fe³⁺和Zn²⁺；3Mn²⁺+2

+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；過量的KMnO₄進入溶液；反應時間、攪拌速率；在攪拌下向ZnSO₄溶液中緩慢滴加氨水-NH₄HCO₃混合溶液；當向上層清液中繼續滴加氨水-NH₄HCO₃溶液后不再產生沉淀時，過濾，所得濾渣用蒸餾水洗滌，直至最后一次洗滌濾液加入稀鹽酸和BaCl₂溶液后不再產生渾濁；將所得沉淀烘干后灼燒至恒重

【解答】

【點評】

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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：102引用：3難度：0.5

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（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有

。
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（用離子方程式表示）。
（3）“中和合成”的目的是將溶液中Fe²⁺轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是

。
（4）煅燒A的反應方程式是

。
（5）ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于

（用含a、b的表達式表示）。
發布：2025/1/19 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.5
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