Question

在锌湿法冶炼过程中，会产生大量铜镉渣（主要含有Zn、Cd、Fe、Cu等），直接丢弃会造成环境污染，也是资源浪费，以下为回收处理铜镉渣制备硫酸锌晶体的工业流程：

已知：硫酸锌晶体易溶于水，难溶于酒精。
（1）加入硫酸的目的            。
（2）硫酸不能溶出铜，加入锰粉是为了结合铁离子的变价来传递电子，将铜溶出，锰粉的主要成分为MnO₂，相关方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺和              。
（3）由硫酸锌溶液获得硫酸锌晶体，必要的操作方法为                       。
（4）制得的硫酸锌晶体需要洗涤，选择的试剂为   ，原因是          。

Answer 1

(10分)
（1）溶出铜镉渣中的Zn、Cd、Fe等金属（2分）
（2） MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O  (3分)
（3）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（2分）
（4）酒精（1分）硫酸锌晶体易溶于水,水洗会造成硫酸锌晶体的损失（2分）

解析试题分析：
（1）该工艺流程图中可以看出金属单质在硫酸的作用下转变为离子；
（2）根据工艺流程图中可以看出溶液中没有Fe²⁺，且MnO₂转变为Mn²⁺，该反应为氧化还原反应MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O；
（3）从溶液中得到晶体的操作；
（4）结合题中信息，由于硫酸锌晶体易溶于水，难溶于酒精，应选择酒精洗涤。
考点：本题以工艺流程为基础，考查元素及化合物、化学实验基本操作等相关知识。