Question

（14分）工業(yè)上用閃鋅礦（主要成分為ZnS，還含有Fe2O3等雜質）為原料生產ZnSO4·7H2O的工藝流程如下：

（1）濾渣A經CS2提取后可獲得一種淡黃色副產品，其化學式為 。

（2）浸取過程中Fe2(SO4)3的作用是 。

（3）除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右，該反應的離子方程式為 。該過程在空氣入口處設計了一個類似淋浴噴頭的裝置，其目的是 。

（4）置換法除重金屬離子所用物質C為 。

（5）硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關系如下表：

溫度/℃	0	20	40	60	80	100
溶解度/g	41.8	54.1	70.4	74.8	67.2	60.5

從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為 、 、過濾、干燥。

 

Answer 1

（1）S；（2）做氧化劑；

（3）4Fe2+ + O2 + 6H2O = 4FeOOH↓ + 8H+ 增大空氣與溶液的接觸面積，加快反應速率。

（4）Zn（鋅）；（5）60℃條件下蒸發(fā)濃縮、降溫結晶（每空2分，共12分）。

【解析】

試題分析：（1）濾渣A經CS2提取后可獲得一種淡黃色副產品，其化學式S；（2）浸取過程中Fe2(SO4)3的作用是作氧化劑，把還原性的物質氧化；（3）除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右，這時會發(fā)生沉淀反應，形成FeOOH沉淀，根據流程圖中的物質可知：該反應的離子方程式為4Fe2+ + O2 + 6H2O = 4FeOOH↓ + 8H+；該過程在空氣入口處設計了一個類似淋浴噴頭的裝置，其目的是增大空氣與溶液的接觸面積，加快反應速率。（4）除去雜質的原則是不增不減，即不增加新的雜質，不減少被提純的物質本身，由于在溶液中主要含有ZnSO4，所以置換法除重金屬離子所用物質C為Zn；（5）根據ZnSO4的溶解度表可知ZnSO4的溶解度隨溫度的升高而增大，在60/℃時最高，所以從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為60℃條件下蒸發(fā)濃縮、降溫結晶。

考點：考查以閃鋅礦為原料生產ZnSO4·7H2O的工藝流程操作的知識。