Question

10．鉛鋅煙灰的主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺，以鉛鋅煙灰為原料生產氯化鋅的工藝流程如下：
（1）為提高酸浸速率，可采取的措施有增大鹽酸濃度、升高溫度、邊加鹽酸邊攪攔、增加浸出時間等（寫出兩條）
（2）氧化過程中Fe²⁺、Mn²⁺均轉化為沉淀，反應的離子方程式分別為MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O、Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；該過程中，還可能會產生一種對空氣有污染的氣體，其名稱為氯氣
（3）氧化過程中需調節溶液的PH為5，PH過低，可能會出現的后果有：①Fe²⁺不易被氧化②產生的Fe（OH）₃沉淀會溶解
（4）物質X的化學式為Zn“一系列操作”包括蒸發濃縮、冷卻結晶過濾、冰水洗滌、低溫干燥等．

Answer 1

分析 鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺）加入鹽酸酸浸，過濾后濾液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高錳酸鉀可生成Fe³⁺和MnO₂，發生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，過濾后濾液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置換出Mn，濾液中主要含有Zn²⁺，經蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，以此解答該題．

解答 解：鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺）加入鹽酸酸浸，過濾后濾液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高錳酸鉀可生成Fe³⁺和MnO₂，發生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，過濾后濾液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置換出Mn，濾液中主要含有Zn²⁺，經蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，
（1）根據影響化學反應速率的因素可知，提高浸出率，可增大鹽酸濃度、升高溫度、邊加鹽酸邊攪攔、增加浸出時間等，
故答案為：增大鹽酸濃度、升高溫度、邊加鹽酸邊攪攔、增加浸出時間等；
（2）氧化過程中Fe²⁺、Mn²⁺均轉化為沉淀Fe（OH）₃、MnO₂，反應的離子方程式分別為 MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；酸浸后的濾液中有過量的鹽酸，鹽酸能被高錳酸鉀氧化成氯氣，會污染空氣，
故答案為：MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；氯氣；
（3）氧化過程中需調節溶液的PH為5，PH過低，可能會出現的后果有：①Fe²⁺不易被氧化②產生的Fe（OH）₃沉淀會溶解，
故答案為：產生的Fe（OH）₃沉淀會溶解；
（4）根據上面的分析可知，物質X的化學式為Zn，“一系列操作”包括 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥，
故答案為：Zn；蒸發濃縮、冷卻結晶．

點評 本題考查物質的制備，為高考常見題型，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，題目考查較為全面，能較好的培養學生良好的科學素養，難度中等．