Question

硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃、FeCO₃MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：

(1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是_____。

(2）完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：

□Fe(OH)₂+□____+□_____==□Fe(OH)₃+□Cl^-

(3)針鐵礦（Goethite）是以德國詩人歌德（Goethe）名字命名的，組成元素是Fe、O和H，化學式量為89，化學式是_______。

(4）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時，理論上可選用的最大區(qū)間為______。

	Mg(OH)2	Zn(OH)2	MgCO3	CaCO3
開始沉淀的pH[來源	10．4	6．4	—	—
沉淀完全的pH	12．4	8．0	—	—
開始溶解的pH	—	10．5	—	—
Ksp	5．6×	—	6．8×	2．8×

 

（5）工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中，合適的反應物是______（選填序號）。

a．大理石粉b．石灰乳c．純堿溶液d．燒堿溶液

(6）“濾液4”之后的操作依次為______、_______、過濾，洗滌，干燥。

(7）分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO₃的質(zhì)量分數(shù)不低于________。

 

Answer 1

【答案】

（１）增大反應物接觸面積或增大反應速率或使反應更充分；⑵2；1；ClO^－；1；H₂O；2；1；

⑶FeO（OH）⑷8.0≤pH≤10.4⑸bd⑹蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；⑺×100%

【解析】（1）將菱鋅礦研磨成粉可以增加反應時的接觸面積，使得反應更加充分，

（2）流程中“氧化除鐵”是加入漂白粉，方程式后面產(chǎn)物中又有氯離子，可知氧化劑是ClO^－，觀察方程式前后可以推出還要加入水分子，反應的離子方程式為：2Fe(OH)₂+ClO^－+H₂O═2Fe(OH)₃+Cl^－，

（3）化學式量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對原子量為56，89-56=33，化學式中只能含有2個氧原子和1個氫原子，所以可能的組成為FeO（OH），

（4）調(diào)節(jié)濾液2的PH要想生成Zn(OH)₂沉淀而不生成Mg(OH)₂，必須知道Mg(OH)₂開始沉淀時的pH、Zn(OH)₂開始沉淀時的pH，Mg(OH)₂沉淀完全時的pH、Zn(OH)₂沉淀完全時的pH，Mg(OH)₂開始沉淀時的pH為10.4、Zn(OH)₂開始沉淀時的pH為6.4，Mg(OH)₂沉淀完全時的pH為12.4、Zn(OH)₂沉淀完全時的pH為8.0，所以理論上可選用的最大區(qū)間為8.0≤pH≤10.4；

（5）從“濾液3”制取MgO過程中，說明要產(chǎn)生Mg(OH)₂，溶液的堿性要增強，所以加入石灰乳或燒堿溶液。

⑹“濾液4”之后的操作目的是得到純凈的固體，應將溶液蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾后洗滌并干燥，

（6）設碳酸鋅的質(zhì)量為m，利用關系式法計算：

ZnCO₃～ZnO

12581

mm₂

ZnCO₃的質(zhì)量為g，ZnCO₃的質(zhì)量分數(shù)為×100%，答案為：×100%．

考點：離子方程式的書寫；物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用