问题 问答题

硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料.工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:

(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______.

(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:

______Fe(OH)2+______+______═______Fe(OH)3+______Cl-

(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是______.

(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______.

Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3
开始沉淀的pH10.46.4--
沉淀完全的pH12.48.0--
开始溶解的pH-10.5--
Ksp5.6×10-12-6.8×10-62.8×10-9
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号).

a.大理石粉       b.石灰乳       c.纯碱溶液        d.烧碱溶液

(6)“滤液4”之后的操作依次为______、______、过滤,洗涤,干燥.

(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于______.

答案

(1)将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分,

故答案为:增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分;

(2)流程中“氧化除铁”是加入漂白粉,方程式后面产物中又有氯离子,可知氧化剂是ClO-,观察方程式前后可以推出还要加入水分子,

故答案为:2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-

(3)化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH),

故答案为:FeO(OH)(或其它合理答案);

(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH,pH应介于8.0≤pH<10.4,

故答案为:8.0≤pH<10.4;

(5)从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2,溶液碱性应较强,bd符合,而纯碱溶液水解呈碱性,碱性较弱,故答案为:bd;

(6)“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体,应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;

(7)设碳酸锌的质量为m,利用关系式法计算:

   ZnCO3----ZnO

   125      81

   m        m2

ZnCO3 的质量为

125m2
81

ZnCO3 的质量分数为

125m2
81m1

故答案为:

125m2
81m1

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