Question

含鋅廢渣和各種鋅礦（如菱鋅礦）都有著重要的用途

I.以含鋅廢渣（主要成分為ZnO,雜質(zhì)為FeO﹑CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）的流程如下。

⑴粉碎的目的是     。

⑵若實(shí)驗(yàn)室用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸配制200g25%的硫酸，需要的玻璃儀器有膠頭滴管﹑玻璃棒﹑    和    ，此處玻璃棒的作用是     。

⑶物質(zhì)X是     ，濾渣中含有的金屬單質(zhì)有     ，除銅時(shí)發(fā)生的反應(yīng)屬于     反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）

⑷流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是     ﹑冷卻結(jié)晶﹑     洗滌和低溫烘干。

⑸某溫度下，F(xiàn)e(OH)₃分解得到一種鐵﹑氧質(zhì)量比21:8的氧化物，該氧化物的化學(xué)式     。

⑹除鐵過(guò)程中，溫度pH對(duì)除鐵效果的影響分別對(duì)如圖所示。由圖可知，除鐵時(shí)溫度應(yīng)控制在     ℃為宜，pH應(yīng)控制在     為宜。

II.以某菱鋅礦（ZnCO3含量為62.5%）為原料制備鋅的原理如下（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）：  則100噸這樣的菱鋅礦理論上最多制得鋅多少噸？（寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

⑴固體的表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。含鋅廢渣粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)。

      ⑵濃硫酸稀釋過(guò)程中需用用到：量筒、滴管、細(xì)口瓶、玻璃棒和燒杯，通過(guò)比較可知，還缺少燒杯和量筒。此處玻璃棒的作用是攪拌，將熱量及時(shí)地?cái)U(kuò)散。

      ⑶加入過(guò)量的X，目的是除去銅，本小題實(shí)質(zhì)是物質(zhì)的除雜，既要除去雜質(zhì)又要避免引入新的雜質(zhì)，考慮到金屬活動(dòng)性順序，故X可以是鋅，濾渣含有鋅和置換的銅，這個(gè)反應(yīng)過(guò)程是置換反應(yīng)。

      ⑷這是分離可溶性固體和液體的方法：先將熱的飽和溶液冷卻，晶體就會(huì)析出，將此有晶體析出的飽和溶液，過(guò)濾，用少量的水洗滌，再低溫烘干。所以操作的步驟是：加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌和低溫烘干

      ⑸Fe(OH)₃分解得到一種鐵﹑氧質(zhì)量比21:8的氧化物，鐵的氧化物有三種，F(xiàn)e₂O₃,FeO, Fe₃O₄.比較鐵氧的質(zhì)量比21:8只有Fe₃O₄符合題意。

      ⑹關(guān)鍵看懂兩張圖的X軸和Y軸代表的含義，為了除鐵效果最佳，我們需要找出最高除鐵率對(duì)應(yīng)的溫度和pH.

 II.題目要求求出理論上最多制得鋅多少噸

 故設(shè)理論上最多制得鋅的質(zhì)量為X，

根據(jù)題意可知ZnCO3的質(zhì)量是=100t×62.5%=62.5t

   由兩個(gè)方程式可知道

ZnCO₃  ~   Zn

 125          65

 62.5t         X                     x=32.5t