Question

用菱鋅礦（主要成分為碳酸鋅，還含有Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺等）制備氯化鋅的一種流程如下：
（1）在反應3前要將菱鋅礦研磨，其目的是______．
（2）反應4將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，該反應的離子方程式為______．
（3）加入氧化鋅調節pH=4.5，反應5的離子方程式為______、______．
（4）鋅粉不在反應4之前加入的原因是______．
（5）若用石墨作電極電解濾液Y，則可以得到參與本流程反應的物質有______．

Answer 1

【答案】分析：依據流程分析，反應1是氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉、氯酸鈉反應2是氫氣和氯氣反應生成氯化氫溶于水得到鹽酸，用來溶解菱鋅礦，加入次氯酸鈉溶液氧化亞鐵離子，調節溶液PH加入氧化鋅反應使氫氧化鐵醛不沉淀，通過脫鈣脫鎂得到 溶液中含氫離子、銅離子，加入鋅反應生成氫氣和銅過濾得到氯化鋅溶液，電極氯化鋅得到氫氣和氯氣，當濃度達到一定程度可以在陰極析出鋅；
（1）依據影響化學反應速率的因素分析判斷，增大接觸面積會增大反應速率；
（2）反應4是利用氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成的次氯酸鈉和反應3鹽酸溶解菱鋅礦的產物中亞鐵離子發生的氧化還原反應；
（3）反應5是利用氧化鋅調節溶液PH使氫氧化鐵全部沉淀，同時不引入新的雜質；
（4）Zn和H⁺以及Fe³⁺反應，將增加Zn的用量以及后續實驗中次氯酸鈉（或氯酸鈉）的用量；
（5）濾液Y是ZnCl₂，用石墨作電極，電解時首先得到H₂和Cl₂，當ZnCl₂濃度較大時還可以得到Zn．
解答：解：（1）依據影響化學反應速率的因素分析判斷，增大接觸面積會增大反應速率，故答案為：增大反應物接觸面積，使反應3反應速率加快；
（2）反應1是氯氣與氫氧化鈉溶液反應，產物是NaClO、NaClO₃和水，反應3中加入了過量鹽酸，反應4中將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，反應的離子方程式為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（3）加入氧化鋅調節溶液的pH=4.5，同時得到紅褐色沉淀Fe（OH）₃，同時不引入新的雜質；反應的離子方程式為：ZnO+2H⁺═Zn²⁺+H₂O，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃↓+3H⁺，
故答案為：ZnO+2H⁺═Zn²⁺+H₂O；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃↓+3H⁺；
（4）因為菱鋅礦中含有雜質離子Fe³⁺，以及加入的鹽酸均可以與鋅粉反應，這樣鋅的用量增加，并造成后續反應中所用的次氯酸鈉或氯酸鈉的用量也增加，
故答案為：Zn和H⁺以及Fe³⁺反應，將增加Zn的用量以及后續實驗中次氯酸鈉（或氯酸鈉）的用量；
（5）濾液Y是ZnCl₂，用石墨作電極，電解時首先得到H₂和Cl₂，當ZnCl₂濃度較大時還可以得到Zn，故答案為：H₂、Cl₂、Zn．
點評：本題考查了物質制備流程的分析判斷，影響化學反應速率的因素，離子方程式書寫，電解原理的應用，題目難度中等．