Question

用菱锌矿（主要成分为碳酸锌，还含有Fe²⁺ 、Fe³⁺、 Mg²⁺、 Ca²⁺ 、Cu²⁺等）制备氯化锌的一种流程如下：

（1）在反应3前要将菱锌矿研磨，其目的是_______________________________

（2）反应4将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，该反应的离子方程式为______________________

（3）加入氧化锌调节pH=4.5,反应5的离子方程式为________________________

（4）锌粉不在反应4之前加的原因是____________________________________

（5）若用石墨作电极电解滤液Y，则可以得到参与本流程反应的物质有_________

Answer

（15分）

（1）增大反应物接触面积,加快反应3的反应速率

（2）2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2 Fe3+ + Cl- + H2O

（3）ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O 、Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+ 3 H+

或3 ZnO + 2 Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3 Zn2+

（4）Zn和H+以及Fe3+反应，将增加Zn的用量以及后续实验中次氯酸钠(或氯酸钠)的用量

（5）H2 、Cl2、Zn

【解析】

试题分析：

（1）依据影响化学反应速率的因素分析判断，增大接触面积会增大反应速率，故答案为：增大反应物接触面积，使反应3反应速率加快；

（2）反应1是氯气与氢氧化钠溶液反应，产物是NaClO、NaClO3和水，反应3中加入了过量盐酸，反应4中将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O，

（3）加入氧化锌调节溶液的pH=4.5，同时得到红褐色沉淀Fe（OH）3，同时不引入新的杂质；反应的离子方程式为：ZnO+2H+═Zn2++H2O，Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3↓+3H+，

（4）因为菱锌矿中含有杂质离子Fe3+，以及加入的盐酸均可以与锌粉反应，这样锌的用量增加，并造成后续反应中所用的次氯酸钠或氯酸钠的用量也增加，

（5）滤液Y是ZnCl2，用石墨作电极，电解时首先得到H2和Cl2，当ZnCl2浓度较大时还可以得到Zn，故答案为：H2、Cl2、Zn。

考点定位：本题考查了物质制备流程的分析判断，影响化学反应速率的因素，难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质，常见金属元素的单质及其化合物的综合应用。离子方程式书写，电解原理的应用，题目难度中等。