Question

【题目】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：□Fe(OH)2+□____+□_____=□Fe(OH)3+□CI-

（3）针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，摩尔质量为89g/mol，化学式是_______。以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时针铁矿转化为Fe(OH)2，该电池放电反应的化学方程式是__________。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

沉淀化学式	Mg(OH)2	Zn(OH)2	MgCO3	CaCO3
开始沉淀的pH	10．4	6．4	—	—
沉淀完全的pH	12．4	8．0	—	—
开始溶解的pH	—	10．5	—	—
Ksp	5．6×	—	6．8×	2．8×

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______(选填序号)。

a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．氨水

（6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________(用代数式表示)

Answer 1

【答案】（1）增大反应物接触面积(或增大反应速率或使反应更充分)。

（2）2Fe(OH)2+2ClO-+H2O=2Fe(OH)3+Cl-

（3）FeO(OH)(或其它合理答案)；3FeO(OH)+Al+NaOH+H2O=NaAlO2+3Fe(OH)2

（4）8.0≤pH<10.4(或其它合理答案)（5）bd

（6）蒸发(浓缩)、(冷却)结晶(或其它合理答案)（7）125m2/99m1(或其它合理答案)

【解析】

试题分析：（1）将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分，故答案为：增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分；

（2）流程中“氧化除铁”是加入漂白粉，方程式后面产物中又有氯离子，可知氧化剂是ClO-，观察方程式前后可以推出还要加入水分子，故答案为：2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-；

（3）化学式量为89，组成元素是Fe、O、H，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为FeO(OH)，以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时针铁矿转化为Fe(OH)2，该电池放电反应的化学方程式是3FeO(OH)+Al+NaOH+H2O=NaAlO2+3Fe(OH)2，故答案为：FeO(OH)(或其它合理答案)；3FeO(OH)+Al+NaOH+H2O=NaAlO2+3Fe(OH)2；

（4）调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2，必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH，Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH，pH应介于8.0≤pH＜10.4，故答案为：8.0≤pH＜10.4；

（5）从“滤液3”制取MgO过程中，应先生成Mg(OH)2，溶液碱性应较强，bd符合，而纯碱溶液水解呈碱性，碱性较弱，故答案为：bd；

（6）“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体，应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；

（7）设碳酸锌的质量为m，利用关系式法计算：

ZnCO3----Zn(OH)2

125 99

m m2

ZnCO3的质量为，ZnCO3的质量分数为，故答案为：。