Question

【題目】硫化鋅（ZnS）是一種重要的化工原料，難溶于水，可由煉鋅的廢渣鋅灰制取t其工藝流程如圖1所示．

（1）為提高鋅灰的浸取率，可采用的方法是（填序號）．
①研磨 ②多次浸取 ③升高溫度 ④加壓 ⑤攪拌
（2）步驟Ⅱ所得濾渣中的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）．
（3）步驟Ⅲ中可得Cd單質(zhì)，為避免引入新的雜質(zhì)，試劑b應(yīng)為
（4）步驟Ⅳ還可以回收Na2SO4來制取Na2S．
①檢驗ZnS固體是否洗滌干凈的方法是 ，
②Na2S可由等物質(zhì)的量的Na2S04和CH4在高溫、催化劑條件下制取．化學(xué)反應(yīng)方程式為
③已知Na2SO4 ． 10H2O及Na2SO4的溶解度隨溫度變化曲線如圖2．從濾液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是
（5）若步驟Ⅱ加入的ZnCO3為b mol，步驟Ⅲ所得Cd為d mol，最后得到VL,物質(zhì)的量濃度為c mol/L的Na2SO4溶液．則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質(zhì)量為 ．

Answer 1

【答案】
（1）①②③⑤
（2）Fe（OH）3
（3）Zn（或鋅）
（4）取最后一次洗滌液少許于試管，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈；Na2S04+CH4 Na2S+2H2O+CO2；蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾
（5）65（Vc﹣b﹣d）g
【解析】解：鋅灰與硫酸反應(yīng)得含有鎘離子、鋅離子、鐵離子、亞鐵離子等的溶液，加入雙氧水將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，用碳酸鋅調(diào)節(jié)平衡pH使Fe（OH）3完全沉淀，過濾后得到含有鎘離子、鋅離子的濾液Ⅰ，和濾渣為Fe（OH）3 ， 步驟Ⅲ中可得Cd單質(zhì)，為避免引入新的雜質(zhì)，試劑b應(yīng)為鋅，過濾后得溶液Ⅱ為硫酸鋅溶液，硫酸鋅溶液中加入硫化鈉可得硫酸鈉和硫化鋅，（1）攪拌、適當(dāng)升溫、將廢渣碾細成粉末、攪拌、多次浸取等都可提高鋅灰的浸取率，故選①②③⑤；（2）根據(jù)上面的分析可知，步驟Ⅱ所得濾渣中的物質(zhì)是Fe（OH）3 ，
所以答案是：Fe（OH）3；（3）根據(jù)上面的分析可知，試劑b應(yīng)為鋅，
所以答案是：Zn（或鋅）；（4）①ZnS固體是從硫酸鈉溶液中析出的，所以檢驗ZnS固體是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少許于試管，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈，
所以答案是：取最后一次洗滌液少許于試管，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈；②等物質(zhì)的量的Na2S04和CH4在高溫、催化劑條件下生成Na2S，根據(jù)元素守恒可知，該化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2S04+CH4 Na2S+2H2O+CO2 ，
所以答案是：Na2S04+CH4 Na2S+2H2O+CO2；③根據(jù)溶解度隨溫度變化曲線可知，從濾液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾，
所以答案是：蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾； （5）步驟Ⅲ所得Cd為d mol，則用于置換鎘的鋅的物質(zhì)的量為d mol，硫酸鈉的物質(zhì)的量為VL×c mol/L=cVmol，所以硫酸鋅的物質(zhì)的量為cVmol，根據(jù)鋅元素守恒可知，樣品中鋅元素的物質(zhì)的量為cVmol﹣d mol﹣b mol，所以鋅灰中含有鋅元素的質(zhì)量為65g/mol×（cVmol﹣d mol﹣b mol）=65（Vc﹣b﹣d）g，
所以答案是：65（Vc﹣b﹣d）g．