Question

【題目】工業(yè)上利用鋅焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量FeO、CuO、SiO2等氧化物雜質）制取金屬鋅的流程如圖所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）ZnFe2O4中Fe的化合價為______價，已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸時ZnFe2O4反應的離子方程式為_________________________，酸浸后濾渣的成分主要是__________。

（2）酸浸時一般要將鋅焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，為達到這一目的，還可以采用的方法是___________________（任答一條即可）

（3）凈化Ⅰ中H2O2參與反應的離子方程式為_________________________________，試劑X的作用是_______________，

（4）凈化Ⅱ中得到的Y是_______________。

Answer 1

【答案】 +3 ZnFe2O4 + 8H+ = Zn2+ + 2Fe3+ + 4H2O SiO2 加熱或適當增大硫酸的濃度 H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 調節(jié)溶液的PH，使Fe3+轉化為沉淀 銅

【解析】（1）根據鋅的化合價為+2價、氧元素的化合價為-2價，結合化合物各元素代數(shù)和為0，則ZnFe2O4中Fe的化合價為+3價；已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸時ZnFe2O4與酸反應生成鋅鹽、鐵鹽和水，反應的離子方程式為：ZnFe2O4 + 8H+ = Zn2+ + 2Fe3+ + 4H2O；由于二氧化硅不溶于硫酸，故酸浸后濾渣的成分主要是SiO2；（2）增大反應物的濃度、升高溫度、增大反應物接觸面積等都可以加快反應速率，所以可以采用增大硫酸的濃度或適當升高溫度或減小鋅焙砂顆粒大小或空氣攪拌等來加快反應速率；（3）雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應的離子方程式為：H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；通過以上分析可知，X為ZnO；其作用為調節(jié)溶液的PH，使Fe3+轉化為沉淀；（4）鋅焙砂中含有CuO，溶于硫酸后，硫酸銅在凈化Ⅱ中被加入的鋅還原，得到的Y是銅。