实验三、从废电池回收锌皮制取七水硫酸锌.docx

从废电池中回收锌皮制取七水硫酸锌

一、实验目的

1、掌握制备ZnS0·7H0的原理。

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2、熟悉过滤、洗涤、蒸发、结晶等基本操作。

二、实验原理

1、拆开的旧电池大致可分为：①电池外包装纸；

②锌筒；③铜帽；④石墨碳棒；⑤黑色粉末；⑥少量白色糊状物。

电池中的锌皮既是电池的负极，又是电他的壳体。当电池报废后，锌皮一般仍大部分留存，将其回收利用，既能节约资源，又能减少对环境的污染。

锌是两性金属，能溶于酸或碱，在常温下，

类，并了解电池的构造。基本原理图如下：

铜帽封蜡锌筒多孔纸石墨电极

铜帽封蜡锌筒多孔纸

石墨电极

NH4Cl和MnO2

①

③色物

锌片和碱的反应较慢，而锌与酸的反应则快得多。因此，本实验采用稀硫酸溶解回收的锌皮以制取硫酸锌：

Zn十

Zn十H2SO4===ZnSO4十H2

Fe十H2S04===FeS04十H

Fe十H2S04===FeS04十H2

2FeS04十H202十H2S04

2FeS04十H202十H2S04===Fe2(S04)3十2H20

ZnS04十2NaOH===Zn(OH)2十Na2S04Fe2(S04)3十6NaOH===2Fe(OH)3十3Na

ZnS04十2NaOH===Zn(OH)2十Na2S04Fe2(S04)3十6NaOH===2Fe(OH)3十3Na2S04

2、对制得的晶体进行定性检验，证实产品中是否含有？以及Fe3+、Cl-以及

Cu2+。

a、Fe3+离子的鉴定

6常见的有亚铁氰化钾法，即Fe3+与[Fe(CN)]4-在酸性溶液中反应，生成蓝色

6

的普鲁士蓝沉淀。

4Fe3++3[Fe(CN)]4-===Fe[Fe(CN](s)

6 4 )63

或硫氰酸铵法，即Fe3+与SCN-在酸性溶液中反应生成血红色的Fe(SCN)63-。b、Cl-的鉴定

利用生成不溶于硝酸的AgCl沉淀来检验。c、Cu2+的鉴定

6常用亚铁氰化钾法，即Cu2+与[Fe(CN)]4-在酸性溶液中反应，生成红棕色

6

沉淀：

2Cu2++[Fe(CN)]4-===Cu

6

[Fe(CN)](红棕色沉淀)。

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2

三、实验仪器与试剂

四、实验步骤

1、锌皮的回收与处理

拆下废电池的锌皮，锌皮表面可能粘有氯化锌、氯化铵、二氧化锰等杂质，应先用水刷洗除去。锌皮上还可能粘有石蜡、沥青等有机物，用水难以洗干净，但它们不溶于酸，可在锌皮溶于酸后过滤除去。将锌皮剪成细条状，备用。

2、锌皮的溶解

称取出利好的锌皮5g，加入2mol/LHSO(比理论量的多25%)，加热，待反

2 4

应较快时，停止加热。不断搅拌，使锌皮溶解完全，冷却，过滤，滤液盛在烧杯

中。

3、Zn(OH)的生成

2

往滤液中加入3%HO溶液10滴，不断搅拌，然后将滤液加热煮沸，并在不

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断搅拌下滴加2mol/LNaOH溶液，逐渐有大量白色Zn(OH)沉淀生成。加入水约

2

100ml，充分搅拌，在不断搅拌下，用2mol/LNaOH溶液调节pH=8为止，过滤。

用蒸馏水洗涤沉淀，直至滤液中不含氯为止。（用AgNO3溶液检验）

4、Zn(OH)的溶解及除铁

2

将Zn(OH)

沉淀转移至烧杯中，另取2mol/LHSO

滴加到沉淀中，不断搅拌，

2 2 4

当有溶液出现时，小火加热，并继续滴加硫酸，控制溶液的pH＝4(注意：后期

加酸要缓慢，当溶液的pH＝4(氢氧化铁在pH2.2开始沉淀，所以，这样操作难以把握碱的用量！)时，即使还有少量白色沉淀未溶，也无需加酸。加热，搅拌，

Zn(OH)沉淀自会溶解)。将溶液加热至沸，促使Fe3+水解完全，生成FeO(OH)沉

2

淀，趁热过滤，弃去沉淀。

蒸发、结晶

在除铁后的滤液中，滴加2mol/LHSO

使溶液pH＝2，将其转入蒸发皿中，

2 4

在水浴上蒸发、浓缩至液面上出现晶膜。自然冷却后，抽滤，将晶体放在两层滤

纸间吸干，称量并计算产率。

产品检验

Fe3+检验

取少量刚制得的晶体至于试管中，加入稀硫酸溶液溶解。滴加几滴KSCN溶液，观察溶液中颜色变化。若溶液呈血红色，则说明晶体不纯，混有Fe3+。

Cl-检验

取少量刚制得的晶体至于试管中，加入少量稀HNO

3

使其溶解。往试管中滴加

AgNO3溶液，观察是否有沉淀产生。若有白色沉淀产生，则说明晶体中混有ZnCl，

2

不纯。

Cu2+检验

取少量刚制得的晶体至于试管中，加入稀硫酸溶液溶解。滴加几滴质量分数为10%的K4[Fe(CN)6],观察是否有沉淀产生。若有红棕色沉淀产生，