Question

【題目】工業(yè)上利用鋅焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量FeO、CuO、SiO2等氧化物雜質(zhì)）制取金屬鋅的流程如圖所示。回答下列問題：

（1）ZnFe2O4中Fe的化合價(jià)為______價(jià)，已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸時(shí)ZnFe2O4反應(yīng)的離子方程式為_________________________，酸浸后濾渣的成分主要是__________。

（2）酸浸時(shí)一般要將鋅焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，為達(dá)到這一目的，還可以采用的方法是___________________（任答一條即可）

（3）凈化Ⅰ中H2O2參與反應(yīng)的離子方程式為_________________________________，試劑X的作用是_______________，

（4）凈化Ⅱ中得到的Y是_______________。

Answer 1

【答案】 +3 ZnFe2O4 + 8H+ = Zn2+ + 2Fe3+ + 4H2O SiO2 加熱或適當(dāng)增大硫酸的濃度 H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 調(diào)節(jié)溶液的PH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀 銅

【解析】（1）根據(jù)鋅的化合價(jià)為+2價(jià)、氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，結(jié)合化合物各元素代數(shù)和為0，則ZnFe2O4中Fe的化合價(jià)為+3價(jià)；已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸時(shí)ZnFe2O4與酸反應(yīng)生成鋅鹽、鐵鹽和水，反應(yīng)的離子方程式為：ZnFe2O4 + 8H+ = Zn2+ + 2Fe3+ + 4H2O；由于二氧化硅不溶于硫酸，故酸浸后濾渣的成分主要是SiO2；（2）增大反應(yīng)物的濃度、升高溫度、增大反應(yīng)物接觸面積等都可以加快反應(yīng)速率，所以可以采用增大硫酸的濃度或適當(dāng)升高溫度或減小鋅焙砂顆粒大小或空氣攪拌等來加快反應(yīng)速率；（3）雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；通過以上分析可知，X為ZnO；其作用為調(diào)節(jié)溶液的PH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀；（4）鋅焙砂中含有CuO，溶于硫酸后，硫酸銅在凈化Ⅱ中被加入的鋅還原，得到的Y是銅。