Question

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：

□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______。

	Mg(OH)2	Zn(OH)2	MgCO3	CaCO3
开始沉淀的pH[来源	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）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。

a．大理石粉b．石灰乳c．纯碱溶液d．烧碱溶液

(6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。

(7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO₃的质量分数不低于________。

 

Answer 1

【答案】

（１）增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分；⑵2；1；ClO^－；1；H₂O；2；1；

⑶FeO（OH）⑷8.0≤pH≤10.4⑸bd⑹蒸发浓缩；冷却结晶；⑺×100%

【解析】（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，

（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^－，

（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56，89-56=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），

（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pH为8.0，所以理论上可选用的最大区间为8.0≤pH≤10.4；

（5）从“滤液3”制取MgO过程中，说明要产生Mg(OH)₂，溶液的碱性要增强，所以加入石灰乳或烧碱溶液。

⑹“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，

（6）设碳酸锌的质量为m，利用关系式法计算：

ZnCO₃～ZnO

12581

mm₂

ZnCO₃的质量为g，ZnCO₃的质量分数为×100%，答案为：×100%．

考点：离子方程式的书写；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用