Question

【題目】以菱鋅礦(主要成分是ZnCO3,雜質為FeO、CuO)為原料制備七水硫酸鋅(ZnSO4﹒7H2O)，回答下列問題:

(1)“溶解”時礦石中主要成分發生反應的化學方程式為__________________。若該過程需要的25%的稀硫酸，用一定濃度的濃硫酸進行配制，需要用到的儀器有膠頭滴管、玻璃棒、燒杯和___________，其中玻璃棒的作用是_____________________。

(2)“除鐵”中溶液的酸堿度對除鐵效果的影響如圖所示，由圖可知，除鐵時pH應控制在_________為宜；

(3)物質X是___________，濾渣的成分是_______________。

(4)流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是______________、冷卻結晶，過濾、洗滌和低溫烘干。

Answer 1

【答案】 量筒 加速熱量的散失 3.5 Zn Zn、Cu 加熱濃縮

【解析】

題目要求以菱鋅礦(主要成分是ZnCO3,雜質為FeO、CuO)為原料，通過反應除雜，制備七水硫酸鋅(ZnSO4﹒7H2O)。

(1)礦石中主要成分是ZnCO3，在溶解過程中與硫酸發生反應，化學方程式為。用一定濃度的濃硫酸進行配制該過程需要的25%的稀硫酸，濃溶液配制稀溶液，只需要溶劑水，所以不需要用到天平，需要用到的儀器有膠頭滴管、玻璃棒、燒杯和量筒，其中玻璃棒的作用是攪拌，加速熱量的散失，防止濃硫酸飛濺出來。

(2)根據地圖示分析，在溶液的pH約為3.5時，“除鐵”達到97%左右，所以除鐵時溶液pH應控制在3.5為宜。

(3)除去鐵后，溶液中含有的溶質有硫酸銅和硫酸鋅，要制取硫酸鋅晶體，加入過量物質X是為了除去硫酸銅，但又不能引進其他雜質，所以X為Zn，鋅與硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅，因此，濾渣的成分是銅和過量的鋅。

(4)因為硫酸鋅的溶解度隨溫度變化比較大，所以從溶液析出七水硫酸鋅晶體操作是加熱濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌和低溫烘干。