Question

硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料．工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃、FeCO₃MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：

（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是_______，濾液1后兩步操作的目是：______．
（2）完成加漂粉精反應(yīng)的離子方程式：
______Fe（OH）₂+____________+____________→______Fe（OH）₃+______Cl^-
（3）針鐵礦的組成元素是Fe、O和H，化學(xué)式量為89，化學(xué)式是______．
（4）為了了解如何調(diào)節(jié)濾液2的PH，請(qǐng)寫(xiě)出兩個(gè)你認(rèn)為需要查閱的數(shù)據(jù)
______，______（用文字?jǐn)⑹觯?br/>（5）“濾液4”之后的操作依次為_(kāi)_____、______、過(guò)濾，洗滌，干燥．
（6）分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于______．

Answer 1

解：（1）將菱鋅礦研磨成粉可以增加反應(yīng)時(shí)的接觸面積，使得反應(yīng)更加充分，濾液1中混有Fe³⁺和Fe²⁺，調(diào)節(jié)PH，加入漂白精的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，生成Fe（OH）₃沉淀除去，故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分；除去含鐵雜質(zhì)；
（2）流程中“氧化除鐵”是加入漂白粉，方程式后面產(chǎn)物中又有氯離子，可知氧化劑是ClO^-，觀(guān)察方程式前后可以推出還要加入水分子，
故答案為：2Fe（OH）₂+ClO^-+H₂O═2Fe（OH）₃+Cl^-；
（3）化學(xué)式量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對(duì)原子量為56，扣掉56剩下33，化學(xué)式中只能含有2個(gè)氧原子和1個(gè)氫原子，所以可能的組成為FeO（OH），
故答案為：FeO（OH）（或其它合理答案）；
（4）調(diào)節(jié)濾液2的PH要想生成Zn（OH）₂沉淀而不生成Mg（OH）₂，必須知道Mg（OH）₂開(kāi)始沉淀時(shí)的pH、Zn（OH）₂開(kāi)始沉淀時(shí)的pH，Mg（OH）₂沉淀完全時(shí)的pH、Zn（OH）₂沉淀完全時(shí)的pH，故答案為：Mg（OH）₂開(kāi)始沉淀時(shí)的pH、Zn（OH）₂開(kāi)始沉淀時(shí)的pH，Mg（OH）₂沉淀完全時(shí)的pH、Zn（OH）₂沉淀完全時(shí)的pH（任寫(xiě)兩個(gè)即可）；
（5））“濾液4”之后的操作目的是得到純凈的固體，應(yīng)將溶液蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾后洗滌并干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（6）設(shè)碳酸鋅的質(zhì)量為m，利用關(guān)系式法計(jì)算：
ZnCO₃----ZnO
125 81
m m₂
ZnCO₃ 的質(zhì)量為
ZnCO₃ 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，故答案為：．
分析：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素回答，固體表面積越大，反應(yīng)速率越大；濾液1中混有Fe³⁺和Fe²⁺，調(diào)節(jié)PH，加入漂白精的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，生成Fe（OH）₃沉淀除去；
（2）根據(jù)所加入物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)化學(xué)式量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對(duì)原子量為56，扣掉56剩下33，化學(xué)式中只能含有2個(gè)氧原子和1個(gè)氫原子，來(lái)判斷可能的組成；
（4）調(diào)節(jié)濾液2的PH要想生成Zn（OH）₂沉淀而不生成Mg（OH）₂，必須知道Mg（OH）₂開(kāi)始沉淀時(shí)的pH、Zn（OH）₂開(kāi)始沉淀時(shí)的pH，以及Mg（OH）₂沉淀完全時(shí)的pH、Zn（OH）₂沉淀完全時(shí)的pH；
（5）根據(jù)從溶液中制得干燥純凈的固體一般有蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾后洗滌并干燥等操作來(lái)回答；
（6）利用關(guān)系式法來(lái)計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題是流行的化工工藝流程題，主要依據(jù)流程圖中涉及的化學(xué)知識(shí)、化學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題．能夠?qū)��?shí)際問(wèn)題分解，通過(guò)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，采用分析、綜合的方法，解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題（過(guò)程：情景體現(xiàn)--化學(xué)視角--分解解析--問(wèn)題解決）