888、在下列物质中,用[ ]处理ZnO原料,可将杂质Cu0、Fe2O3、PbO的从ZnO原料中的除去。

这是一道关于物质分离与提纯的化学题，主要考察氧化锌（ZnO）的两性性质以及杂质氧化物（CuO、Fe₂O₃、PbO）的化学性质差异。 ### 核心考点 1. **两性氧化物**：既能与酸反应，又能与强碱反应的氧化物。ZnO 是典型的两性氧化物。 2. **碱性氧化物**：只与酸反应，不与碱反应的氧化物。CuO、Fe₂O₃、PbO 在此情境下主要表现为碱性氧化物（注：虽然PbO也有两性，但在常规稀碱处理中，其溶解度远小于ZnO形成的锌酸盐，或者题目预设其为不溶于碱的杂质进行分离）。 ### 详细解析 **1. 分析目标物质 ZnO 的性质：** 氧化锌（ZnO）是两性氧化物。 * 与酸反应：$ZnO + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2O$ * 与强碱反应：$ZnO + 2OH^- \rightarrow ZnO_2^{2-} + H_2O$ （或写作 $[Zn(OH)_4]^{2-}$） 这意味着 ZnO 既溶于强酸，也溶于强碱。 **2. 分析杂质 CuO、Fe₂O₃、PbO 的性质：** * **CuO（氧化铜）**：碱性氧化物，溶于酸，**不溶于碱**。 * **Fe₂O₃（氧化铁）**：碱性氧化物，溶于酸，**不溶于碱**。 * **PbO（氧化铅）**：虽具两性，但在一般的工业除杂或基础化学试题语境中，通常利用 ZnO 在过量强碱中极易形成可溶性锌酸盐的特性，而将其他金属氧化物作为不溶物保留。（注：若使用酸，所有物质都会溶解，无法分离；若使用碱，ZnO 溶解进入溶液，而其他杂质沉淀留在固相，从而实现分离）。 **3. 逐项分析选项：** * **A. H₂SO₄（硫酸）** 和 **B. HCl（盐酸）**： 这两种都是强酸。 * $ZnO + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2O$ * $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$ * $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$ * $PbO + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 \downarrow + H_2O$ (虽然PbSO4难溶，但Cu和Fe进入了溶液) 如果使用酸处理，ZnO、CuO、Fe₂O₃ 都会溶解进入溶液，导致目标产物 ZnO 被消耗且与杂质离子混合在一起，后续分离极其困难（需要调节pH值分步沉淀，步骤繁琐且不是直接“除去”杂质的最佳首选描述）。因此，酸处理不能直接通过一步操作将杂质从原料中“除去”并保留ZnO的纯净形态（除非是指浸出后净化，但题目语境更倾向于利用溶解性差异直接分离）。更重要的是，如果目的是“除去杂质保留ZnO”，酸会把ZnO也反应掉。 * **C. NaOH（氢氧化钠）**： 这是强碱。 * **ZnO 的反应**：$ZnO + 2NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + H_2O$。ZnO 溶解生成可溶性的锌酸钠。 * **杂质的反应**：CuO、Fe₂O₃ 不与 NaOH 反应，也不溶于水，以固体沉淀形式存在。PbO 在此条件下通常也被视为不溶或转化为难溶物留在渣中（相较于ZnO的高溶解度）。 * **分离操作**：加入 NaOH 溶液后，ZnO 进入液相，杂质留在固相。通过**过滤**，滤渣即为除去的杂质（CuO、Fe₂O₃等），滤液中含有锌元素。随后向滤液中通入 CO₂ 或加入酸调节 pH，即可重新沉淀出纯净的 Zn(OH)₂ 或 ZnO。 * **结论**：利用 ZnO 溶于强碱而杂质不溶的特性，可以将杂质通过过滤除去。这是湿法冶金中提纯锌的一种常见思路（碱浸出）。 * **D. Na₂CO₃（碳酸钠）**： 碳酸钠溶液呈碱性，但碱性较弱。ZnO 难以直接与碳酸钠溶液快速反应生成可溶性物质从而与杂质高效分离。通常碳酸盐用于沉淀金属离子，而不是直接溶解氧化物进行分离。 ### 总结 要除去 ZnO 中的碱性氧化物杂质（CuO、Fe₂O₃），利用 ZnO 的**两性**，选用**强碱（NaOH）**处理。ZnO 溶解进入溶液，杂质不溶留在沉淀中，过滤即可实现分离。 故正确答案为 **C**。