Question

【題目】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、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：

（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是_______________________。

（2）針鐵礦（Goethite）是以德國(guó)詩(shī)人歌德（Goethe）名字命名的，組成元素是Fe、O和H，化學(xué)式量為89，化學(xué)式是______________。

（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí)，理論上可選用的最大區(qū)間為________________

	Mg(OH)2	Zn(OH)2	MgCO3	CaCO3
開始沉淀的pH	10．4	6．4	—	—
沉淀完全的pH	12．4	8．0	—	—
開始溶解的pH	—	10．5	—	—

工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過(guò)程中，最合適的反應(yīng)物是______________（選填序號(hào)）。

A、大理石粉 B、石灰乳 C、純堿溶液 D、燒堿溶液

“濾液4”之后的操作依次為______、_______、過(guò)濾，洗滌，干燥。

（4）分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于________。

Answer 1

【答案】增大反應(yīng)物接觸面積或增加反應(yīng)時(shí)的接觸面積，使反應(yīng)更加充分 B 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶

【解析】

菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，加入過(guò)量濃鹽酸溶解，過(guò)濾除去不溶物，濾液中含有氯化鋅、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣及為反應(yīng)的HCl，加入漂白粉將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，調(diào)節(jié)pH得到氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾分離后，再調(diào)節(jié)濾液pH得到Zn(OH)2沉淀，且不能生成Mg(OH)2．氫氧化鋅用硫酸溶解，用Zn粉除去過(guò)量的硫酸，將溶液蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾后洗滌并干燥得到晶體。

(1)增大反應(yīng)物接觸面積，充分反應(yīng)；

(2)組成元素是Fe、O、H，化學(xué)式量為89，其中鐵的相對(duì)原子量為56，化學(xué)式中只能含有1個(gè)Fe原子、2個(gè)氧原子和1個(gè)氫原子；

(3)調(diào)節(jié)濾液pH得到Zn(OH)2沉淀，且不能生成Mg(OH)2；從“濾液3”制取MgO過(guò)程中，應(yīng)先轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，使用石灰乳最經(jīng)濟(jì)；從溶液中獲得干燥純凈的晶體一般有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等操作；
(4)根據(jù)沉淀2中ZnO的質(zhì)量利用關(guān)系式ZnCO3～ZnO計(jì)算菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量，可得菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)將菱鋅礦研磨成粉，增大反應(yīng)物接觸面積，充分反應(yīng)，提高浸取效率，故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積或增加反應(yīng)時(shí)的接觸面積，使反應(yīng)更加充分；

(2)組成元素是Fe、O、H，化學(xué)式量為89，其中鐵的相對(duì)原子量為56，化學(xué)式中只能含有1個(gè)Fe原子、2個(gè)氧原子和1個(gè)氫原子，所以可能的組成為FeO(OH)，故答案為：FeO(OH)；

(3) 調(diào)節(jié)濾液2的pH得到Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2，由Mg(OH)2開始沉淀時(shí)的pH、Zn(OH)2沉淀完全時(shí)的pH，pH應(yīng)介于8.0≤pH<10.4；從“濾液3”制取MgO過(guò)程中，應(yīng)先轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，使用石灰乳最經(jīng)濟(jì)；“濾液4”之后的操作目的是得到純凈的固體，應(yīng)將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌并干燥，故答案為：8.0≤pH<10.4；B；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
(4) 菱鋅礦轉(zhuǎn)化可以得到m2Kg ZnO，則：，ZnCO3的質(zhì)量m=Kg，ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=故答案為：。