Question

7．工业上由锌白矿（主要成分是ZnO，还含有Fe₂O₃、CuO、SiO₂等杂质）制备ZnSO₄•7H₂O的流程如下．

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．
①为了提高酸浸效率，可以采取的措施有将矿石粉碎、提高浸取温度；适当增加硫酸的浓度（合理即可）（写出两条即可）．
②氧化过程中H₂O₂发生反应的离子方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
③由滤液得到ZnSO₄•7H₂O的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．

Answer 1

分析 锌白矿中加入稀硫酸浸取，ZnO、Fe₂O₃、CuO分别和稀硫酸反应生成ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄，SiO₂和稀硫酸不反应，然后过滤，得到的滤液中含有ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄、H₂SO₄，向滤液中混入Zn，将Fe³⁺还原为Fe²⁺，得到Cu沉淀，然后过滤，得到的滤液中含有ZnSO₄、FeSO₄，向滤液中加入双氧水，双氧水将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，向溶液中加入少量氢氧化钙，溶液pH升高，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的滤液中含有ZnSO₄，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnS0₄•7H₂O，以此解答该题．

解答 解：①浸取过程中，为提高浸出效率可采用的措施有，可将矿石粉碎或提高浸取时的温度，或适当增大酸的浓度等，
故答案为：将矿石粉碎；提高浸取温度；适当增加硫酸的浓度（合理即可）；
②Fe²⁺能被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，H₂O₂被还原成水，方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
③从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶．

点评 本题考查物质分离和提纯、制备等知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，明确物质的性质及实验步骤是解本题关键，知道流程图中发生的反应及基本操作方法、实验先后顺序等，题目难度中等．