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、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如圖下：

（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是____________________________________。
（2）完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：
□Fe（OH）₂＋□______＋□______=□Fe（OH）₃＋□Cl^－
（3）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________________。
（4）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_(kāi)__。

	Mg（OH）2	Zn（OH）2	MgCO3	CaCO3
開(kāi)始沉 淀的pH	10.4	6.4
沉淀完全 的pH	12.4	8.0
開(kāi)始溶 解的pH		10.5
Ksp	5.6×10－12		6.8×10－6	2.8×10－9

 
（5）工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過(guò)程中，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
（6）“濾液4”之后的操作依次為_(kāi)_______、________、過(guò)濾、洗滌、干燥。
（7）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

（1） 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）
（3）FeO（OH）（或其他合理答案）
（4）8.0≤pH≤10.4（或其他合理答案）
（5）b或（b和d）或d
（6）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（或其他合理答案）
（7）（或其他合理答案）

（1） 將菱鐵礦研磨成粉可以增加反應(yīng)時(shí)的接觸面積，使得反應(yīng)更加充分。
（2）漂白粉的成分中含有次氯酸根，調(diào)節(jié)酸堿度后，具有較強(qiáng)的氧化性，能使＋2價(jià)的亞鐵離子氧化成＋3價(jià)，氫氧化亞鐵變成氫氧化鐵必須增加氫氧元素的量，可以推測(cè)出另一種反應(yīng)物為水，清楚了反應(yīng)物，一般可以順利的配平。
（3） 化學(xué)式量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為56，扣掉56剩下33，化學(xué)式中只能含有2個(gè)氧原子和1個(gè)氫原子，所以可能的組成為FeO（OH）。
（4）pH＝8.0 Zn（OH）₂完全沉淀，pH＝10.5開(kāi)始溶解，而Mg（OH）₂在pH＝10.4的時(shí)候開(kāi)始沉淀，為了使Zn（OH）₂能完全析出不影響Mg（OH）₂，溶液的酸堿度控制在8.0≤pH≤10.4范圍。
（5）a大理石粉難溶于水，選擇熟石灰和燒堿溶液可以使溶液的堿性增強(qiáng)，有利于鎂離子完全沉淀。
（6）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶能使晶體盡快的析出。
（7）綜合計(jì)算（不展開(kāi)）