Question

12．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）的流程如圖．

 （1）粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應的速率．
（2）物質(zhì)X是，濾渣中含有的金屬單質(zhì)有鋅和銅，除銅時發(fā)生的反應屬于置換反應（填基本反應類型）
（3）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是一定條件下制成硫酸鋅的飽和溶液，冷卻結晶﹑過濾、洗滌和低溫烘干．
（4）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，該氧化物的化學式Fe₃O₄．
 II．以某菱鋅礦（ZnCO₃含量為62.5%）為原料制備鋅的原理如下（假設雜質(zhì)不參加反應）：ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑  Zn+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+CO₂，則100噸這樣的菱鋅礦理論上最多制得鋅多少噸？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）反應物接觸越充分，反應速率越快；
（2）根據(jù)反應物和生成物的種類可以判斷反應類型；
（3）飽和溶液通過冷卻可以達到晶體；
（4）根據(jù)元素的質(zhì)量比可以判斷氧化物的種類；
Ⅱ、根據(jù)費用低化學方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的計算．

解答 解：Ⅰ、（1）粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應的速率．故填：增大反應物的接觸面積，加快反應的速率．
（2）物質(zhì)X是鋅，濾渣中含有金屬單質(zhì)有銅、鋅；除銅時，硫酸銅和鋅反應生成硫酸鋅和銅，是由一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)與另一種化合物，屬于置換反應．故填：鋅；銅、鋅；置換．
（3）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是一定條件下制成硫酸鋅的飽和溶液、冷卻結晶、過濾、洗滌和低溫烘干．故填：一定條件下制成硫酸鋅的飽和溶液；過濾．
（4）設鐵的氧化物的化學式為Fe_xO_y，
根據(jù)題意有：56x：16y=21：8，
x：y=3：4，
該氧化物的化學式是Fe₃O₄．
故填：Fe₃O₄．
Ⅱ、解：設100噸這樣的菱鋅礦理論上最多可制得鋅的質(zhì)量為x，
100t這樣的菱鋅礦中，碳酸鋅的質(zhì)量為：100t×62.5%=62.5t，
由ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑，ZnO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+CO₂可知，ZnCO₃～Zn，
ZnCO₃～Zn，
 125      65
62.5t     x
$\frac{125}{65}=\frac{62.5t}{x}$
x=32.5t，
答：100t這樣的菱鋅礦理論上最多可制得鋅32.5t．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．