Question

【题目】硫酸锌可作为食品添加剂。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的FeO、CuO。工艺流程图如下：（假设每一步骤反应均完全）

⑴为提高矿石的溶解速度，操作1是___________ 。

⑵菱锌矿溶解后所得的溶液中金属阳离子有_____________种。

⑶反应1中H2O2转化为H2O，同时有Fe2(SO4)3生成，写出反应1中生成Fe2(SO4)3的化学方程式___________________________。

⑷结晶之前，溶液中除了硫酸锌，还一定存在的溶质是_________________。

⑸硫酸锌晶体的溶解度曲线如下图所示，若要获得ZnSO4·7H2O晶体，应控制结晶时的温度范围为____________________。

⑹流程中还可能得到一种紫罗兰色晶体（NH4)xFey(SO4)z·7H2O。已知该化合物中氮、铁元素质量比为1:4，则x：y ：z=________

Answer 1

【答案】 粉碎 3 2FeSO4+H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O (NH4)2SO4 0℃到40℃ 1:1:2

【解析】⑴增大物质的表面积可增大溶解速率，为提高矿石的溶解速度，操作1是粉碎；⑵菱锌矿溶解后所得的溶液中金属阳离子有锌离子、亚铁离子、铜离子三种；⑶反应1中H2O2转化为H2O，同时有Fe2(SO4)3生成，则反应1中生成Fe2(SO4)3的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O；⑷氨水和硫酸亚铁反应生成硫酸铵和氢氧化亚铁，结晶之前，溶液中除了硫酸锌，还一定存在的溶质是硫酸铵；⑸由硫酸锌晶体的溶解度曲线可知，若要获得ZnSO4·7H2O晶体，应控制结晶时的温度范围为0℃到40℃，温度生高，结晶水减少；⑹紫罗兰色晶体（NH4)xFey(SO4)z·7H2O中氮、铁元素质量比为1:4，则14z:56y=1:4,x：y=1:1, 化合物中元素的化合价代数和为零，（+1）×2+（+3）×1+（-2）×2=0，所以z=2，即x：y ：z= 1:1:2。