题目内容
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料.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Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为
(5)“滤液4”之后的操作依次为
(6)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于
×100%
×100%.
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是
增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分.
增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分.
.(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
2
2
Fe(OH)2+1
1
ClO-
ClO-
+1
1
H2O
H2O
═2
2
Fe(OH)3+2
2
Cl-(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是
FeO(OH)
FeO(OH)
.(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为
8.0≤pH≤10.4
8.0≤pH≤10.4
.Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 | |
开始沉淀的pH[来 | 10.4 | 6.4 | - | - |
沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | - | - |
开始溶解的pH | - | 10.5 | - | - |
Ksp | 5.6×10-12 | - | 6.8×10-6 | 2. 8×10-9 |
蒸发浓缩
蒸发浓缩
、冷却结晶
冷却结晶
、过滤,洗涤,干燥.(6)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于
125m2 |
81m1 |
125m2 |
81m1 |
分析:(1)根据影响化学反应速率的因素回答,固体表面积越大,反应速率越大;
(2)根据所加入物质的化学性质,根据质量守恒定律配平化学方程式;
(3)根据化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,来判断可能的组成;
(4)调节滤液2的pH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,以及Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH;
(5)根据从溶液中制得干燥纯净的固体一般有蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥等操作来回答;
(6)利用关系式法来计算质量分数.
(2)根据所加入物质的化学性质,根据质量守恒定律配平化学方程式;
(3)根据化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,来判断可能的组成;
(4)调节滤液2的pH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,以及Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH;
(5)根据从溶液中制得干燥纯净的固体一般有蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥等操作来回答;
(6)利用关系式法来计算质量分数.
解答:解:(1)将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分,
故答案为:增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分;
(2)流程中“氧化除铁”是加入漂白粉,方程式后面产物中又有氯离子,可知氧化剂是ClO-,观察方程式前后可以推出还要加入水分子,反应的离子方程式为:2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-,
故答案为:2;1;ClO-;1;H2O;2;1;
(3)化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH),
故答案为:FeO(OH);
(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH,Mg(OH)2开始沉淀时的pH为10.4、Zn(OH)2开始沉淀时的pH为6.4,Mg(OH)2沉淀完全时的pH为12.4、Zn(OH)2沉淀完全时的pH8.0,所以理论上可选用的最大区间为8.0≤pH≤10.4;
故答案为:8.0≤pH≤10.4;
(5))“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体,应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥,
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(6)设碳酸锌的质量为m,利用关系式法计算:
ZnCO3----ZnO
125 81
m m2
ZnCO3的质量为
g,ZnCO3的质量分数为
×100%,故答案为:
×100%.
故答案为:增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分;
(2)流程中“氧化除铁”是加入漂白粉,方程式后面产物中又有氯离子,可知氧化剂是ClO-,观察方程式前后可以推出还要加入水分子,反应的离子方程式为:2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-,
故答案为:2;1;ClO-;1;H2O;2;1;
(3)化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH),
故答案为:FeO(OH);
(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH,Mg(OH)2开始沉淀时的pH为10.4、Zn(OH)2开始沉淀时的pH为6.4,Mg(OH)2沉淀完全时的pH为12.4、Zn(OH)2沉淀完全时的pH8.0,所以理论上可选用的最大区间为8.0≤pH≤10.4;
故答案为:8.0≤pH≤10.4;
(5))“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体,应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥,
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(6)设碳酸锌的质量为m,利用关系式法计算:
ZnCO3----ZnO
125 81
m m2
ZnCO3的质量为
125m2 |
81 |
125m2 |
81m1 |
125m2 |
81m1 |
点评:本题是流行的化工工艺流程题,主要依据流程图中涉及的化学知识、化学原理来设计问题.能够将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题.
练习册系列答案
相关题目
14分)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。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Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是 。
(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□Cl-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学相对分子质量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
| Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 |
开始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | — | — |
沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | — | — |
开始溶解的pH | — | 10.5 | — | — |
Ksp | 5.6× | — | 6.8× | 2.8× |
(5)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(6)抽滤装置如下图所示,该装置中的错误之处是___________;抽滤完毕或中途需停止抽滤时,应先_________________________,然后_______________________。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。