Question

【題目】硫酸鋅可用于制造鋅鋇白、印染媒染劑等。用鋅白礦（主要成分為ZnO，還含有FeO、CuO、SiO2等雜質(zhì)）制備ZnSO4·7H2O的流程如下。

已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×1038，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×1020

（1）“濾渣1”的主要成分是_______（填化學(xué)式）。“酸浸”過程中，為了提高鋅元素浸出速率，可采取的措施有：①適當(dāng)提高酸的濃度，②_______（填一種）。

（2）“氧化”過程中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_______。

（3）“沉淀”過程中，加入ZnO產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀的原因是_______。

（4）加入適量ZnO固體，若只析出Fe(OH)3沉淀而未析出Cu(OH)2沉淀，且測得沉淀后的溶液中c(Fe3＋)＝4.0×1014mol/L，此時溶液中c(Cu2＋)的取值范圍是_______mol/L。

（5）加入適量鋅粉的作用是_______。

（6）由濾液得到ZnSO47H2O的操作依次為_______、_______、過濾、洗滌、干燥。實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、_______、_______。

Answer 1

【答案】 SiO2 粉碎鋅白礦或充分?jǐn)嚢铦{料或適當(dāng)加熱等 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入ZnO后，與H+反應(yīng)，H+濃度減小，水解平衡正向進(jìn)行，生成Fe(OH)3沉淀 <2.2×10-4 除去溶液中的Cu2+ 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 漏斗 玻璃棒

【解析】本題主要考查用鋅白礦制備ZnSO4·7H2O的流程的評價。

（1）“濾渣1”的主要成分是不溶于稀硫酸的SiO2。“酸浸”過程中，為了提高鋅元素浸出速率，可采取的措施有：①適當(dāng)提高酸的濃度，②粉碎鋅白礦或充分?jǐn)嚢铦{料或適當(dāng)加熱等。

（2）“氧化”過程中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（3）“沉淀”過程中，加入ZnO產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀的原因是Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入ZnO后，與H+反應(yīng)，H+濃度減小，水解平衡正向進(jìn)行，生成Fe(OH)3沉淀。

（4）c(OH－)≥(=10-8mol/L，此時溶液中c(Cu2＋)= <2.2×10-4 mol/L。

（5）加入適量鋅粉的作用是除去溶液中的Cu2+。

（6）由濾液得到ZnSO47H2O的操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。