Question

硫酸鋅是制備熒光粉的原料之一．工業(yè)上用鋅白礦（主要成分是ZnO，還含有Fe₂O₃、CuO、SiO₂等雜質(zhì)）制備ZnSO₄?7H₂O的流程如下：

已知：常溫下，溶液中的Fe³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺以氫氧化物形式完全沉淀的pH分別為：3.7、6.5、9.6．
（1）浸取過程中，為提高浸出效率可采用的措施有

將礦石粉碎（或提高浸取時的溫度，或適當(dāng)增大酸的濃度等合理答案均可）

．（任答一條）ZnO與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

ZnO+H₂SO₄（�。┄TZnSO₄+H₂O

．
（2）加入適量鋅粉的作用為：①使溶液中的Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺；②

除去Cu²⁺

．
（3）氧化過程中，H₂O₂發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O

．
（4）加入適量Ca（OH）₂調(diào)節(jié)溶液pH、促進(jìn)Fe³⁺水解，則Fe³⁺水解反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c3(H+)

c(Fe3+)

；Ca（OH）₂不能過量的原因是

防止生成Zn（OH）₂

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素；根據(jù)金屬氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水；
（2）根據(jù)鋅能和銅離子反應(yīng)生成鋅離子和銅，除去了銅離子；
（3）根據(jù)Fe²⁺能被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，H₂O₂被還原成水；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)是平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，注意當(dāng)平衡中有固體物質(zhì)以及水時，在平衡常數(shù)表達(dá)式中，就不寫固體的濃度，水分子濃度；根據(jù)Ca（OH）₂能和鋅離子發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋅；

解答：解：（1）浸取過程中，為提高浸出效率可采用的措施有，可將礦石粉碎或提高浸取時的溫度，或適當(dāng)增大酸的濃度等，ZnO與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnO+H₂SO₄（稀）═ZnSO₄+H₂O，
故答案為：將礦石粉碎（或提高浸取時的溫度，或適當(dāng)增大酸的濃度等合理答案均可）；ZnO+H₂SO₄（稀）═ZnSO₄+H₂O；
（2）鋅能和銅離子反應(yīng)生成鋅離子和銅，除去了銅離子，
故答案為：除去Cu²⁺；
（3）Fe²⁺能被H₂O₂氧化生成Fe³⁺，H₂O₂被還原成水，方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（4）Fe³⁺水解反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c3(H+)

c(Fe3+)

，Ca（OH）₂能和鋅離子發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋅；
故答案為：

c3(H+)

c(Fe3+)

；防止生成Zn（OH）₂；

點評：本題以物質(zhì)的制備為背景，考查了氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素、平衡常數(shù)等知識，難度中等．