【題目】鋅焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4,還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。下圖是工業(yè)上利用鋅焙砂制取金屬鋅的流程圖。

(1)酸浸時(shí)ZnFe2O4會(huì)生成兩種鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。

(2)凈化操作分為兩步:第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。

寫(xiě)出酸性條件下H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式: _________________________________。

25 時(shí),pH=3的溶液中,c(Fe3+)=________ mol·L-1(已知25 ,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。

凈化生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì),溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是__________________________________。

(3)本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)除硫酸鋅外還有__________________。

(4)若沒(méi)有凈化操作,則對(duì)鋅的制備帶來(lái)的影響是__________________________。

【答案】(1)ZnFe2O4+4H2SO4===ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O (2)H2O2+2Fe2++2H===2Fe3++2H2O 4.0×10-5 Fe(OH)3膠體具有吸附性

(3)H2SO4、Zn (4)制取的鋅含銅、鎳等雜質(zhì)

【解析】(1)根據(jù)信息,酸浸時(shí)ZnFe2O4會(huì)生成兩種鹽,這兩種鹽分別為硫酸鋅、硫酸鐵,即ZnFe2O4與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnFe2O4+4H2SO4===ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。(2)亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H===2Fe3++2H2O;氫氧化鐵的溶度積Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,pH=3的溶液中,氫氧根離子的濃度為1×10-11 mol·L-1,c(Fe3+)= mol·L-1=4.0×10-5 mol·L-1。(3)通過(guò)制取金屬鋅的流程圖可知,可以循環(huán)利用的物質(zhì)除硫酸鋅外,還有硫酸、鋅。(4)由于鋅焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物,酸浸后溶液中存在鈣離子、亞鐵離子、銅離子、鎳離子,如果沒(méi)有凈化操作,則電解制取的鋅中會(huì)含有銅、鎳等雜質(zhì)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)該反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為

(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(只寫(xiě)第一步) ;

(3)水槽中盛放的液體應(yīng)為 ;(填標(biāo)號(hào))

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【實(shí)驗(yàn)二】收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體,光照反應(yīng)后,滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,認(rèn)為有氯化氫生成。

(4)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論是否正確的 ,

若不正確,理由是:

【實(shí)驗(yàn)三】

步驟一:收集半試管氯氣,加入10 mL蒸餾水,充分振蕩,采用DIS系統(tǒng)的pH傳感器測(cè)溶液的pH(下同)。測(cè)得pH = 3.26

步驟二:收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體(各占50%),在40 W的日光燈下光照6 min后,加入10 mL蒸餾水,充分振蕩,測(cè)得pH = 1.00。

(5)判斷該反應(yīng)中有氯化氫生成的依據(jù)是

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