问题 填空题

用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+、Fe3+、 Mg2+、 Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下:

(1)在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是_______________________________

(2)反应4将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为______________________

(3)加入氧化锌调节pH=4.5,反应5的离子方程式为________________________

(4)锌粉不在反应4之前加的原因是____________________________________

(5)若用石墨作电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有_________

答案

(15分)

(1)增大反应物接触面积,加快反应3的反应速率

(2)2Fe2+ + ClO- + 2H+ =" 2" Fe3+ + Cl- + H2O

(3)ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O 、Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+ 3 H+

或3 ZnO + 2 Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3 Zn2+

(4)Zn和H+以及Fe3+反应,将增加Zn的用量以及后续实验中次氯酸钠(或氯酸钠)的用量

(5)H2、Cl2、Zn

题目分析:

(1)依据影响化学反应速率的因素分析判断,增大接触面积会增大反应速率,故答案为:增大反应物接触面积,使反应3反应速率加快;

(2)反应1是氯气与氢氧化钠溶液反应,产物是NaClO、NaClO3和水,反应3中加入了过量盐酸,反应4中将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O,

(3)加入氧化锌调节溶液的pH=4.5,同时得到红褐色沉淀Fe(OH)3,同时不引入新的杂质;反应的离子方程式为:ZnO+2H+═Zn2++H2O,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3↓+3H+

(4)因为菱锌矿中含有杂质离子Fe3+,以及加入的盐酸均可以与锌粉反应,这样锌的用量增加,并造成后续反应中所用的次氯酸钠或氯酸钠的用量也增加,

(5)滤液Y是ZnCl2,用石墨作电极,电解时首先得到H2和Cl2,当ZnCl2浓度较大时还可以得到Zn,故答案为:H2、Cl2、Zn。

考点定位:本题考查了物质制备流程的分析判断,影响化学反应速率的因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用。离子方程式书写,电解原理的应用,题目难度中等。

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