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Fe₂O₃ 、FeCO₃ 、 MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：

（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） 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分

（2）2Fe(OH)2+ 1 ClO+ 1H2O == 2Fe(OH)3 + 1Cl_

（（3）FeO（OH） （4） 8.0≤pH＜10.4 （5） bd

（6） 蒸发浓缩 、 冷却结晶 （7） (125m2/81m1)×100%

【解析】

试题分析：（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，据原子守恒配平得：2Fe(OH)2+ 1 ClO+ 1H2O == 2Fe(OH)3 + 1Cl_。

（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，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）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，pH应介于8.0≤pH＜10.4。

（5）从“滤液3”制取MgO过程中，应先生成Mg（OH）2，溶液碱性应较强，bd符合，而纯碱溶液水解呈碱性，碱性较弱。

（6）“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。

（7）设碳酸锌的质量为m，利用关系式法计算：ZnCO3----ZnO

125 81

m m2

ZnCO3 的质量为125m2/81,ZnCO3 的质量分数为 125m2/81m1。

考点：考查工业制备硫酸锌的相关知识和计算