Question

生产氯化锌的主要原料有锌渣等，这些物料含锌30%-70%（其中含有少量的Fe、Cu等硫酸盐），生产工艺流程如图所示（第一次净化含调节pH的过程）．

（1）二次浸出时加入的X的化学式是

 

，滤液D应该和滤液A、B、C中的滤液

 

合并．
（2）第一次净化时加入BaCl₂的作用是

 

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（3）二次净化后过滤得到的滤渣B的主要成分是

 

．
（4）请用离子方程式表示加入氯酸钾的作用

 

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（5）已知SOCl₂是液态化合物，沸点是77℃，在盛有10mL水的锥形瓶中小心滴加几滴SOCl₂，可观察到反应剧烈，液面上有白雾形成，并逸出刺激性气味的气体．工业上常用ZnCl₂?3H₂O和SOCl₂混合共热来制取无水氯化锌，这种制法可行性的原因是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：锌渣其中含有少量的Fe、Cu等硫酸盐，锌以及铁和铜的硫酸盐都能溶于盐酸生成盐酸盐，硫酸盐能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故在浸出滤液后的滤液里加入氯化钡以除去硫酸根，因为亚铁离子的存在对铜金属的析出造成干扰，故加入氧化性的氯酸钾把亚铁离子氧化为铁离子，然后往过滤后的滤液中加入适量的锌粉，即可置换出溶液中的铜单质，据此分析即可；
（1）含有少量的Fe、Cu等硫酸盐的锌加入稀盐酸后，铁铜的硫酸盐以及锌均溶于稀盐酸，二次浸出进一步溶解可溶性盐；
（2）硫酸根与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，据此解答即可；
（3）利用铜离子具有氧化性得出即可；
（4）依据氧化还原反应回答即可；
（5）用SOCl₂与ZnCl₃?3H₂O混合共热，可得无水ZnCl₂，是因SOCl₂与水反应既可减少水的量，生成的HCl又抑制了ZnCl₂的水解．

解答： 解：（1）HCl能溶解可溶性盐，如铁铜的硫酸盐以及锌，故第二次浸出液仍用稀盐酸浸出，滤液A中主要含有硫酸根、亚铁离子、铜离子、锌离子等，浸出液过滤后的溶液D中仍然含有硫酸根等，故滤液D应与A合并，故答案为HCl；A；
（2）因为硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，可以通过过滤除去，故答案为：将浸出液中的SO 42-除去；
  （3）在二次净化前，亚铁离子被氧化为铁离子，故滤渣B的主要成分为Cu，因为二次净化后加入的是适量的锌粉，由于Cu²⁺氧化性强于Fe³⁺，故铜先析出，故答案为：Cu；
（4）由于浸出液中含有亚铁离子，为防止亚铁离子首先与锌反应，故转化为铁离子，离子反应方程式为：6Fe²⁺+ClO 3-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，故答案为：6Fe²⁺+ClO 3-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
（5）SOCl₂与水反应生成的氯化氢会对氯化锌水解起到抑制作用；反应的化学方程式为：SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，
故答案为：SOCl₂和水反应生成HCl和SO₂，带走水蒸气，同时HCl抑制Zn²⁺水解，最终得到了无水氯化锌．

点评：本题主要考查的是工业上的无解流程，难度较大，需要认真分析各步流程的含义．