Question

在鋅濕法冶煉過程中，會產生大量銅鎘渣（主要含有Zn、Cd、Fe、Cu等），直接丟棄會造成環境污染，也是資源浪費，以下為回收處理銅鎘渣制備硫酸鋅晶體的工業流程：

已知：硫酸鋅晶體易溶于水，難溶于酒精。
（1）加入硫酸的目的            。
（2）硫酸不能溶出銅，加入錳粉是為了結合鐵離子的變價來傳遞電子，將銅溶出，錳粉的主要成分為MnO₂，相關方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺和              。
（3）由硫酸鋅溶液獲得硫酸鋅晶體，必要的操作方法為                       。
（4）制得的硫酸鋅晶體需要洗滌，選擇的試劑為   ，原因是          。

Answer 1

(10分)
（1）溶出銅鎘渣中的Zn、Cd、Fe等金屬（2分）
（2） MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O  (3分)
（3）蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾（2分）
（4）酒精（1分）硫酸鋅晶體易溶于水,水洗會造成硫酸鋅晶體的損失（2分）

解析試題分析：
（1）該工藝流程圖中可以看出金屬單質在硫酸的作用下轉變為離子；
（2）根據工藝流程圖中可以看出溶液中沒有Fe²⁺，且MnO₂轉變為Mn²⁺，該反應為氧化還原反應MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O；
（3）從溶液中得到晶體的操作；
（4）結合題中信息，由于硫酸鋅晶體易溶于水，難溶于酒精，應選擇酒精洗滌。
考點：本題以工藝流程為基礎，考查元素及化合物、化學實驗基本操作等相關知識。