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 、FeCO₃、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如图下：

（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	10.4	6.4
沉淀完全 的pH	12.4	8.0
开始溶 解的pH		10.5
Ksp	5.6×10^－^12		6.8×10^－^6	2.8×10^－^9

（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） 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分

（2）

（3）FeO（OH）（或其他合理答案）

（4）8.0≤pH≤10.4（或其他合理答案）

（5）b或（b和d）或d

（6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其他合理答案）

（7）（或其他合理答案）

【解析】（1） 将菱铁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）漂白粉的成分中含有次氯酸根，调节酸碱度后，具有较强的氧化性，能使＋2价的亚铁离子氧化成＋3价，氢氧化亚铁变成氢氧化铁必须增加氢氧元素的量，可以推测出另一种反应物为水，清楚了反应物，一般可以顺利的配平。

（3） 化学式量为89，组成元素是Fe、O、H，其中铁的相对原子质量为56，扣掉56剩下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）pH＝8.0 Zn（OH）2完全沉淀，pH＝10.5开始溶解，而Mg（OH）2在pH＝10.4的时候开始沉淀，为了使Zn（OH）2能完全析出不影响Mg（OH）2，溶液的酸碱度控制在8.0≤pH≤10.4范围。

（5）a大理石粉难溶于水，选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强，有利于镁离子完全沉淀。

（6）蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出。

（7）综合计算（不展开）