Question

10．铅锌烟灰的主要成分为ZnO，还含有少量Fe²⁺、Mn²⁺，以铅锌烟灰为原料生产氯化锌的工艺流程如下：
（1）为提高酸浸速率，可采取的措施有增大盐酸浓度、升高温度、边加盐酸边搅拦、增加浸出时间等（写出两条）
（2）氧化过程中Fe²⁺、Mn²⁺均转化为沉淀，反应的离子方程式分别为MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O、Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；该过程中，还可能会产生一种对空气有污染的气体，其名称为氯气
（3）氧化过程中需调节溶液的PH为5，PH过低，可能会出现的后果有：①Fe²⁺不易被氧化②产生的Fe（OH）₃沉淀会溶解
（4）物质X的化学式为Zn“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶过滤、冰水洗涤、低温干燥等．

Answer 1

分析 铅锌烟灰（主要成分为ZnO，还含有少量Fe²⁺、Mn²⁺）加入盐酸酸浸，过滤后滤液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高锰酸钾可生成Fe³⁺和MnO₂，发生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，过滤后滤液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置换出Mn，滤液中主要含有Zn²⁺，经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，冰水洗涤，低温烘干可得到ZnCl₂•H₂O，以此解答该题．

解答 解：铅锌烟灰（主要成分为ZnO，还含有少量Fe²⁺、Mn²⁺）加入盐酸酸浸，过滤后滤液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高锰酸钾可生成Fe³⁺和MnO₂，发生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，过滤后滤液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置换出Mn，滤液中主要含有Zn²⁺，经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，冰水洗涤，低温烘干可得到ZnCl₂•H₂O，
（1）根据影响化学反应速率的因素可知，提高浸出率，可增大盐酸浓度、升高温度、边加盐酸边搅拦、增加浸出时间等，
故答案为：增大盐酸浓度、升高温度、边加盐酸边搅拦、增加浸出时间等；
（2）氧化过程中Fe²⁺、Mn²⁺均转化为沉淀Fe（OH）₃、MnO₂，反应的离子方程式分别为 MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；酸浸后的滤液中有过量的盐酸，盐酸能被高锰酸钾氧化成氯气，会污染空气，
故答案为：MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；氯气；
（3）氧化过程中需调节溶液的PH为5，PH过低，可能会出现的后果有：①Fe²⁺不易被氧化②产生的Fe（OH）₃沉淀会溶解，
故答案为：产生的Fe（OH）₃沉淀会溶解；
（4）根据上面的分析可知，物质X的化学式为Zn，“一系列操作”包括 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥，
故答案为：Zn；蒸发浓缩、冷却结晶．

点评 本题考查物质的制备，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，题目考查较为全面，能较好的培养学生良好的科学素养，难度中等．