Question

【題目】硫酸鋅可作為食品添加劑。工業(yè)上常用菱鋅礦生產硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的FeO、CuO。工藝流程圖如下：（假設每一步驟反應均完全）

⑴為提高礦石的溶解速度，操作1是___________ 。

⑵菱鋅礦溶解后所得的溶液中金屬陽離子有_____________種。

⑶反應1中H2O2轉化為H2O，同時有Fe2(SO4)3生成，寫出反應1中生成Fe2(SO4)3的化學方程式___________________________。

⑷結晶之前，溶液中除了硫酸鋅，還一定存在的溶質是_________________。

⑸硫酸鋅晶體的溶解度曲線如下圖所示，若要獲得ZnSO4·7H2O晶體，應控制結晶時的溫度范圍為____________________。

⑹流程中還可能得到一種紫羅蘭色晶體（NH4)xFey(SO4)z·7H2O。已知該化合物中氮、鐵元素質量比為1:4，則x：y ：z=________

Answer 1

【答案】 粉碎 3 2FeSO4+H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O (NH4)2SO4 0℃到40℃ 1:1:2

【解析】⑴增大物質的表面積可增大溶解速率，為提高礦石的溶解速度，操作1是粉碎；⑵菱鋅礦溶解后所得的溶液中金屬陽離子有鋅離子、亞鐵離子、銅離子三種；⑶反應1中H2O2轉化為H2O，同時有Fe2(SO4)3生成，則反應1中生成Fe2(SO4)3的化學方程式為：2FeSO4+H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O；⑷氨水和硫酸亞鐵反應生成硫酸銨和氫氧化亞鐵，結晶之前，溶液中除了硫酸鋅，還一定存在的溶質是硫酸銨；⑸由硫酸鋅晶體的溶解度曲線可知，若要獲得ZnSO4·7H2O晶體，應控制結晶時的溫度范圍為0℃到40℃，溫度生高，結晶水減少；⑹紫羅蘭色晶體（NH4)xFey(SO4)z·7H2O中氮、鐵元素質量比為1:4，則14z:56y=1:4,x：y=1:1, 化合物中元素的化合價代數(shù)和為零，（+1）×2+（+3）×1+（-2）×2=0，所以z=2，即x：y ：z= 1:1:2。