Question

【题目】硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿（主要成分为ZnO，还含有FeO、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO4·7H2O的流程如下。

已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×1038，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×1020

（1）“滤渣1”的主要成分是_______（填化学式）。“酸浸”过程中，为了提高锌元素浸出速率，可采取的措施有：①适当提高酸的浓度，②_______（填一种）。

（2）“氧化”过程中，发生氧化还原反应的离子方程式是_______。

（3）“沉淀”过程中，加入ZnO产生Fe(OH)3沉淀的原因是_______。

（4）加入适量ZnO固体，若只析出Fe(OH)3沉淀而未析出Cu(OH)2沉淀，且测得沉淀后的溶液中c(Fe3＋)＝4.0×1014mol/L，此时溶液中c(Cu2＋)的取值范围是_______mol/L。

（5）加入适量锌粉的作用是_______。

（6）由滤液得到ZnSO47H2O的操作依次为_______、_______、过滤、洗涤、干燥。实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、_______、_______。

Answer 1

【答案】 SiO2 粉碎锌白矿或充分搅拌浆料或适当加热等 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入ZnO后，与H+反应，H+浓度减小，水解平衡正向进行，生成Fe(OH)3沉淀 <2.2×10-4 除去溶液中的Cu2+ 蒸发浓缩 冷却结晶 漏斗 玻璃棒

【解析】本题主要考查用锌白矿制备ZnSO4·7H2O的流程的评价。

（1）“滤渣1”的主要成分是不溶于稀硫酸的SiO2。“酸浸”过程中，为了提高锌元素浸出速率，可采取的措施有：①适当提高酸的浓度，②粉碎锌白矿或充分搅拌浆料或适当加热等。

（2）“氧化”过程中，发生氧化还原反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（3）“沉淀”过程中，加入ZnO产生Fe(OH)3沉淀的原因是Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入ZnO后，与H+反应，H+浓度减小，水解平衡正向进行，生成Fe(OH)3沉淀。

（4）c(OH－)≥(=10-8mol/L，此时溶液中c(Cu2＋)= <2.2×10-4 mol/L。

（5）加入适量锌粉的作用是除去溶液中的Cu2+。

（6）由滤液得到ZnSO47H2O的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。