Question

【題目】硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料，也可用作木材的防腐劑等。用氧化鋅煙塵(主要成分為ZnO，還含有少量PbO、CuO、Fe2 O3、FeO等)生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的流程如下：

有關(guān)金屬離子[c(Mn+)= 0.l mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表：

金屬離	Fe3+	Fe2+	Zn2+	Cu2+
開始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	4.7
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.2	6.7

(1)“酸浸”時(shí)用的稀酸是____；濾渣1主要成分是____。

(2)“氧化”時(shí)的離子方程式為_________；加入ZnO除雜時(shí)溶液的pH控制范圍是____～5.0。

(3)濾渣3含有鋅和____；濾液得到ZnSO4·7H2O的操作是____、洗滌、干燥。

(4)取14.35gZnSO4·7H2O加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)量如下表

溫度／℃	100	250	680	930
質(zhì)量/g	8. 95	8. 05	6. 72	4.05

則680℃時(shí)剩余固體的化學(xué)式為________(填序號(hào))。

A．ZnO B．Zn3O(SO4)2 C．ZnSO4 D．ZnSO4·H2O

Answer 1

【答案】稀硫酸(或 H2SO4) PbSO4 2Fe2＋ ＋ClO－ ＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O 2.8 銅(或 Cu) 蒸發(fā)濃縮， 冷卻結(jié)晶， 過濾 B

【解析】

氧化鋅煙塵(主要成分為ZnO，還含有少量PbO、CuO、Fe2O3、FeO等)加過量稀硫酸溶解，過濾，濾液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鐵，硫酸鉛不溶于水，形成濾渣1；過濾分離，濾液中加入次氯酸鈉溶液，將亞鐵離子氧化生成鐵離子，然后加入ZnO調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀形成濾渣2，過濾，濾液中含有硫酸銅和硫酸鋅，加鋅粉置換銅離子，過濾，濾渣3為Cu(可能含有Zn)，濾液為硫酸鋅溶液，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO47H2O晶體，據(jù)此分析解答。

(1)“酸浸”時(shí)用的稀酸是稀硫酸；濾渣1主要成分是硫酸鉛，故答案為：稀硫酸(或H2SO4)；PbSO4；

(2)“氧化”時(shí)是將亞鐵離子氧化生成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋ ＋ClO－ ＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；加入ZnO是調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，根據(jù)有關(guān)金屬離子[c(Mn+)= 0.l mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍數(shù)據(jù)，除雜時(shí)溶液的pH控制范圍2.8～5.0，故答案為：2Fe2＋ ＋ClO－ ＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；2.8；

(3)根據(jù)上述分析，濾渣3含有鋅和銅；濾液得到ZnSO4·7H2O的操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：銅(或 Cu)；蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾；

(4)14.35gZnSO4·7H2O中含有Zn元素的質(zhì)量為14.35g×=3.25g；如果是ZnO，則ZnO的質(zhì)量為3.25g×=4.05g，故A錯(cuò)誤；如果是Zn3O(SO4)2，則Zn3O(SO4)2的質(zhì)量為3.25g×=6.72g，故B正確；如果是ZnSO4，則ZnSO4的質(zhì)量為3.25g×=8.05g，故C錯(cuò)誤；如果是ZnSO4·H2O，則ZnSO4·H2O的質(zhì)量為3.25g×=8.95g，故D錯(cuò)誤；故答案為：B。