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、CaO等，生產工藝流程示意如圖下：

（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是____________________________________。

（2）完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：

□Fe（OH）2＋□______＋□______=□Fe（OH）3＋□Cl－

（3）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，化學式量為89，化學式是________________。

（4）根據下表數據，調節“濾液2”的pH時，理論上可選用的最大區間為___。

	Mg（OH）2	Zn（OH）2	MgCO3	CaCO3
開始沉 淀的pH	10.4	6.4
沉淀完全 的pH	12.4	8.0
開始溶 解的pH		10.5
Ksp	5.6×10－12		6.8×10－6	2.8×10－9

 

（5）工業上從“濾液3”制取MgO過程中，合適的反應物是________（選填序號）。

a．大理石粉 b．石灰乳 c．純堿溶液 d．燒堿溶液

（6）“濾液4”之后的操作依次為________、________、過濾、洗滌、干燥。

（7）分析圖中數據，菱鋅礦粉中ZnCO3 的質量分數不低于________。

 

Answer 1

（1） 增大反應物接觸面積或增加反應時的接觸面積，使反應更加充分

（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）蒸發濃縮、冷卻結晶（或其他合理答案）

（7）（或其他合理答案）

【解析】（1） 將菱鐵礦研磨成粉可以增加反應時的接觸面積，使得反應更加充分。

（2）漂白粉的成分中含有次氯酸根，調節酸堿度后，具有較強的氧化性，能使＋2價的亞鐵離子氧化成＋3價，氫氧化亞鐵變成氫氧化鐵必須增加氫氧元素的量，可以推測出另一種反應物為水，清楚了反應物，一般可以順利的配平。

（3） 化學式量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對原子質量為56，扣掉56剩下33，化學式中只能含有2個氧原子和1個氫原子，所以可能的組成為FeO（OH）。

（4）pH＝8.0 Zn（OH）2完全沉淀，pH＝10.5開始溶解，而Mg（OH）2在pH＝10.4的時候開始沉淀，為了使Zn（OH）2能完全析出不影響Mg（OH）2，溶液的酸堿度控制在8.0≤pH≤10.4范圍。

（5）a大理石粉難溶于水，選擇熟石灰和燒堿溶液可以使溶液的堿性增強，有利于鎂離子完全沉淀。

（6）蒸發濃縮、冷卻結晶能使晶體盡快的析出。

（7）綜合計算（不展開）