题目内容
【题目】工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO、SiO2等氧化物杂质）制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题：
（1）ZnFe2O4中Fe的化合价为______价，已知ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸时ZnFe2O4反应的离子方程式为_________________________，酸浸后滤渣的成分主要是__________。
（2）酸浸时一般要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可以采用的方法是___________________（任答一条即可）
（3）净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________________________________，试剂X的作用是_______________，
（4）净化Ⅱ中得到的Y是_______________。
【答案】 +3 ZnFe2O4 + 8H+ = Zn2+ + 2Fe3+ + 4H2O SiO2 加热或适当增大硫酸的浓度 H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 调节溶液的PH，使Fe3+转化为沉淀 铜
【解析】（1）根据锌的化合价为+2价、氧元素的化合价为-2价，结合化合物各元素代数和为0，则ZnFe2O4中Fe的化合价为+3价；已知ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸时ZnFe2O4与酸反应生成锌盐、铁盐和水，反应的离子方程式为：ZnFe2O4 + 8H+ = Zn2+ + 2Fe3+ + 4H2O；由于二氧化硅不溶于硫酸，故酸浸后滤渣的成分主要是SiO2；（2）增大反应物的浓度、升高温度、增大反应物接触面积等都可以加快反应速率，所以可以采用增大硫酸的浓度或适当升高温度或减小锌焙砂颗粒大小或空气搅拌等来加快反应速率；（3）双氧水具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为：H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；通过以上分析可知，X为ZnO；其作用为调节溶液的PH，使Fe3+转化为沉淀；（4）锌焙砂中含有CuO，溶于硫酸后，硫酸铜在净化Ⅱ中被加入的锌还原，得到的Y是铜。
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