Question

10．鉛鋅煙灰的主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺，以鉛鋅煙灰為原料生產(chǎn)氯化鋅的工藝流程如下：
（1）為提高酸浸速率，可采取的措施有增大鹽酸濃度、升高溫度、邊加鹽酸邊攪攔、增加浸出時(shí)間等（寫(xiě)出兩條）
（2）氧化過(guò)程中Fe²⁺、Mn²⁺均轉(zhuǎn)化為沉淀，反應(yīng)的離子方程式分別為MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O、Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；該過(guò)程中，還可能會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)空氣有污染的氣體，其名稱為氯氣
（3）氧化過(guò)程中需調(diào)節(jié)溶液的PH為5，PH過(guò)低，可能會(huì)出現(xiàn)的后果有：①Fe²⁺不易被氧化②產(chǎn)生的Fe（OH）₃沉淀會(huì)溶解
（4）物質(zhì)X的化學(xué)式為Zn“一系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶過(guò)濾、冰水洗滌、低溫干燥等．

Answer 1

分析 鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺）加入鹽酸酸浸，過(guò)濾后濾液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高錳酸鉀可生成Fe³⁺和MnO₂，發(fā)生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，過(guò)濾后濾液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置換出Mn，濾液中主要含有Zn²⁺，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，以此解答該題．

解答 解：鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe²⁺、Mn²⁺）加入鹽酸酸浸，過(guò)濾后濾液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等，加入高錳酸鉀可生成Fe³⁺和MnO₂，發(fā)生MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O，過(guò)濾后濾液中含有等Zn²⁺、Mn²⁺等，加入Zn置換出Mn，濾液中主要含有Zn²⁺，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，冰水洗滌，低溫烘干可得到ZnCl₂•H₂O，
（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可知，提高浸出率，可增大鹽酸濃度、升高溫度、邊加鹽酸邊攪攔、增加浸出時(shí)間等，
故答案為：增大鹽酸濃度、升高溫度、邊加鹽酸邊攪攔、增加浸出時(shí)間等；
（2）氧化過(guò)程中Fe²⁺、Mn²⁺均轉(zhuǎn)化為沉淀Fe（OH）₃、MnO₂，反應(yīng)的離子方程式分別為 MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；酸浸后的濾液中有過(guò)量的鹽酸，鹽酸能被高錳酸鉀氧化成氯氣，會(huì)污染空氣，
故答案為：MnO₄^-+3Fe²⁺+4H⁺=3Fe³⁺+MnO₂↓+2H₂O；Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3H⁺；氯氣；
（3）氧化過(guò)程中需調(diào)節(jié)溶液的PH為5，PH過(guò)低，可能會(huì)出現(xiàn)的后果有：①Fe²⁺不易被氧化②產(chǎn)生的Fe（OH）₃沉淀會(huì)溶解，
故答案為：產(chǎn)生的Fe（OH）₃沉淀會(huì)溶解；
（4）根據(jù)上面的分析可知，物質(zhì)X的化學(xué)式為Zn，“一系列操作”包括 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、冰水洗滌、低溫干燥，
故答案為：Zn；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，題目考查較為全面，能較好的培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，難度中等．