Question

硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業上常用菱鋅礦生產硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃ 、FeCO₃ MgO等，工藝流程簡化示意圖如下：

根據上圖回答下列問題：
（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是_____。
（2）針鐵礦（Goethite）是以德國詩人歌德（Goethe）名字命名的，組成元素是Fe、O和H，相對分子質量是89，針鐵礦中鐵原子數︰氧原子數︰氫原子數=______。
（3）請寫出氫氧化鋅和稀硫酸反應的化學方程式____________________________。該反應的基本類型是______
（4）“濾液3”之前加入鋅粉的目的是______________
（5）“濾液3”之后的操作依次為______、干燥。
（6）分析圖中數據，菱鋅礦粉中ZnCO₃的質量分數不低于________×100%。

Answer 1

（1）菱鋅礦粉與鹽酸充分反應； 
（2）1:2:1；
（3）Zn(OH)₂+H₂SO₄= ZnSO₄+2H₂O；復分解；
（4）除去剩余的硫酸；
（5）蒸發或蒸發結晶； 
（6）25m₂/13m₁或125m₂/65m₁

解析試題分析：（1）將菱鋅礦研磨成粉，可以和鹽酸充分接觸，從而使菱鋅礦粉與鹽酸充分反應。
（2）針鐵礦的組成元素是Fe、O和H，相對分子質量是89，則每個分子中鐵的原子個數為1（如鐵原子的個數大于等2，則其相對分子質量要大于89）。設每個分子中氧原子的個數為x，氫原子的個數為y，則16x+y+56=89，可解得x:y=2：1。所以針鐵礦中鐵原子數︰氧原子數︰氫原子數=1:2:1。
（3）氫氧化鋅和稀硫酸可發生復分解反應生成硫酸鋅和水，反應的化學方程式為Zn(OH)₂+H₂SO₄= ZnSO₄+2H₂O。
（4）在沉淀2中加入了過量的稀硫酸，所以“濾液3”之前加入鋅粉的目的是與硫酸反應生成硫酸鋅以除去剩余的硫酸。
（5）“濾液3”為硫酸鋅溶液，可通過蒸發、干燥得到硫酸鋅固體。
（6）根據圖示可知，菱鋅礦粉中ZnCO₃中的鋅元素會轉化為Zn(OH)₂，根據Zn(OH)₂中鋅元素的質量可計算出碳酸鋅的質量分數最低為
考點：工藝流程題、根據化學式的計算