题目内容
粗氧化锌中含少量CuO、Fe3O4、SiO2等杂质。工业上以粗氧化锌生产硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）的工艺流程如下图所示：
已知：常温下，溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9.7。
请回答下列问题：
（1）操作③的名称是 ；
（2）加入适量锌粉的作用为 ；
（3）加入30%H2O2反应的离子方程式是 ；
（4）加入适量Ca(OH)2调节溶液pH，促进Fe3+水解，Fe3+水解反应的平衡常数表达式K＝ ，Ca(OH)2不能过量的原因是 。
已知：常温下，溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9.7。
请回答下列问题：
（1）操作③的名称是 ；
（2）加入适量锌粉的作用为 ；
（3）加入30%H2O2反应的离子方程式是 ；
（4）加入适量Ca(OH)2调节溶液pH，促进Fe3+水解，Fe3+水解反应的平衡常数表达式K＝ ，Ca(OH)2不能过量的原因是 。
（共14分）
（1）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥(每个1分，共3分)。
（2）使溶液中的Fe3+转化为Fe2+(2分)；除去Cu2+(2分)
（3）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O (3分)
（4）c3(H+)/c(Fe3+) （2分）； 防止生成Zn(OH)2（2分）
（1）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥(每个1分，共3分)。
（2）使溶液中的Fe3+转化为Fe2+(2分)；除去Cu2+(2分)
（3）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O (3分)
（4）c3(H+)/c(Fe3+) （2分）； 防止生成Zn(OH)2（2分）
试题分析：ZnO（CuO、Fe3O4、SiO2）在反应1中SiO2不与H2SO4，过滤（操作①）后得到含Fe3+、Zn2+、Fe2+、H+、SO42-溶液，加入适量锌粉2Fe3++Zn= 2Fe2+ +Zn2+、Cu2++ Zn= Cu +Zn2+，过滤（操作②）后Zn2+、Fe2+、SO42-溶液，加入30%H2O2使Fe2+转化为Fe3+，加入适量Ca(OH)2调节溶液pH，使Fe3+沉淀，可得Zn SO4溶液。
从ZnSO4溶液得到硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）应经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥。
锌粉可以发生2Fe3++Zn= 2Fe2+ +Zn2+、Cu2++ Zn= Cu +Zn2+的反应。
结合题中信息2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O。
由Fe3+ +3H2O
Fe (OH)3+3H+ K= c3(H+)/c(Fe3+)；当Ca(OH)2过量使溶液呈碱性时Zn2+会完全生成Zn(OH)2沉淀。
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g/cm3 )，需取用36.5% (
g/cm3 )的盐酸 mL
