Question

硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃ 、FeCO₃ MgO等，工藝流程簡化示意圖如下：

根據(jù)上圖回答下列問題：
（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是_____。
（2）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，相對分子質(zhì)量是89，針鐵礦中鐵原子數(shù)︰氧原子數(shù)︰氫原子數(shù)=______。
（3）請寫出氫氧化鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。該反應(yīng)的基本類型是______
（4）“濾液3”之前加入鋅粉的目的是______________
（5）“濾液3”之后的操作依次為______、干燥。
（6）分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于________×100%。

Answer 1

（1）菱鋅礦粉與鹽酸充分反應(yīng)； 
（2）1:2:1；
（3）Zn(OH)₂+H₂SO₄= ZnSO₄+2H₂O；復(fù)分解；
（4）除去剩余的硫酸；
（5）蒸發(fā)或蒸發(fā)結(jié)晶； 
（6）25m₂/13m₁或125m₂/65m₁

試題分析：（1）將菱鋅礦研磨成粉，可以和鹽酸充分接觸，從而使菱鋅礦粉與鹽酸充分反應(yīng)。
（2）針鐵礦的組成元素是Fe、O和H，相對分子質(zhì)量是89，則每個分子中鐵的原子個數(shù)為1（如鐵原子的個數(shù)大于等2，則其相對分子質(zhì)量要大于89）。設(shè)每個分子中氧原子的個數(shù)為x，氫原子的個數(shù)為y，則16x+y+56=89，可解得x:y=2：1。所以針鐵礦中鐵原子數(shù)︰氧原子數(shù)︰氫原子數(shù)=1:2:1。
（3）氫氧化鋅和稀硫酸可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鋅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn(OH)₂+H₂SO₄= ZnSO₄+2H₂O。
（4）在沉淀2中加入了過量的稀硫酸，所以“濾液3”之前加入鋅粉的目的是與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅以除去剩余的硫酸。
（5）“濾液3”為硫酸鋅溶液，可通過蒸發(fā)、干燥得到硫酸鋅固體。
（6）根據(jù)圖示可知，菱鋅礦粉中ZnCO₃中的鋅元素會轉(zhuǎn)化為Zn(OH)₂，根據(jù)Zn(OH)₂中鋅元素的質(zhì)量可計算出碳酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為