Question

【题目】以菱锌矿（主要成分是ZnCO3，杂质为Fe2O3、FeO、CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO47H2O），同时得到铁红副产品，其工艺流程如图，回答下列问题：

（1）“堆浸”前将菱锌矿粉粹成细颗粒，其目的是_____________________；

（2）若实验室用质量分数为98%的硫酸配制200g25%的硫酸，需要98%的硫酸质量为_____g（列出算式即可），需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和________，此处玻璃棒的作用是____；

（3）物质X是___________，除铜时发生的反应属于________________反应（填基本反应类型）；

（4）“氧化”中加入H2O2的目的是在硫酸的作用下将溶液中的FeSO4转化成Fe2(SO4)3，反应的化学方程式：_______________。

（5）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是______________、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干；

（6）除铁过程中，反应温度、溶液pH对除铁效果均有影响，为探究除铁的最佳效果，某同学做了以下的实验并记录了相关数据，请回答问题：

编号	反应温度/℃	溶液pH	除铁率/%
a	30	2	91.5
b	30	2.5	93.3
c	40	2.5	95.1
d	40	3.1	Y
e	50	3.1	99.5

①实验____和实验_____对比，得到的结论为其他条件不变时，反应温度增大，除铁率提高；

②实验a和实验b对比，得到结论是____________；

③表中Y的值可能为_____________（填编号）

A 93.4 B 94.1 C 97.8 D 99.6

④最佳的除铁条件为反应温度______℃，溶液pH_________。

Answer 1

【答案】增大反应接触面积，让反应速率更快，反应更充分； 或51； 量筒； 搅拌，加速热量的扩散，防止局部温度过高造成暴沸或液滴飞溅 锌或Zn， 置换； 2FeSO4 + H2SO4 + H2O2====Fe2(SO4)3 + 2H2O。 蒸发浓缩 b c； pH增大，除铁率提高 C 50， 3 .1。

【解析】

(1)“堆浸”前将菱锌矿粉粹成细颗粒，其目的是：增大反应物的接触面积，加快反应的速率；

故填：增大反应接触面积，让反应速率更快，反应更充分；

(2)溶液稀释前后溶质质量不变 ， 所以需要 98% 的硫酸质量为 200g×25%98% ，需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和量筒，此处玻璃棒的作用是搅拌，加速热量的扩散，防止局部温度过高造成暴沸或液滴飞溅；故填：200g×25%98%或51；量筒；搅拌，加速热量的扩散，防止局部温度过高造成暴沸或液滴飞溅

(3)锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，所以物质 X 是锌，除铜时发生的反应属于置换反应；故填：锌或Zn；置换

(4)硫酸亚铁、硫酸和过氧化氢在反应生成硫酸铁和水 , 化学方程式为： 2FeSO4+H2SO4+H2O2 ═ Fe2(SO4)3+2H2O ；故填：2FeSO4 + H2SO4 + H2O2====Fe2(SO4)3 + 2H2O

(5)获得七水硫酸锌前省略的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干；故填：蒸发浓缩

(6)①实验 b 和实验 c 对比，得到的结论为其他条件不变时，反应温度增大，除铁率提高；故填：bc

②实验 a 和实验 b 对比，得到结论是 pH 增大，除铁率提高；故填：pH 增大，除铁率提高；

③表中 Y 的值应该大于 95.1 ，小于 99.5 ，故选： C

④最佳的除铁条件为反应温度 50 ℃，溶液 pH3.1 ，除铁率最高。故填：50 ， 3.1