Question

【題目】工業(yè)上用閃鋅礦（主要成分為ZnS，還含有Fe2O3等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的工藝流程如下：

（1）濾渣A經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品，其化學(xué)式為____。

（2）浸取過程中Fe2（SO4）3的作用是________ （氧化劑或還原劑）。

（3）除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右，該反應(yīng)的離子方程式為_________。該過程在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置，其目的是________。

（4）置換法除重金屬離子所用物質(zhì)C為___________。

Answer 1

【答案】S 做氧化劑 4Fe2+ + O2 + 6H2O = 4FeOOH + 8H+ 增大空氣與溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速率 Zn（鋅）

【解析】

閃鋅礦(主要成分為ZnS，還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))中加硫酸和Fe2(SO4)3，硫酸鐵具有氧化性和硫化鋅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色非金屬單質(zhì)硫，CdS、Fe2O3溶于硫酸形成離子，過濾，得到的濾渣為S，濾液中加Fe，三價鐵離子被還原為亞鐵離子，濃縮結(jié)晶得到FeSO47H2O，再通空氣除去剩余的Fe，再加人還原劑把Cd2+還原為單質(zhì)，過濾，蒸發(fā)濃縮濾液得到ZnSO47H2O，據(jù)此分析解題。

(1)加入的硫酸鐵可氧化硫化鋅、硫化鎘，從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品為氧化產(chǎn)物為硫；

(2)依據(jù)流程反應(yīng)和生成硫單質(zhì)可知，硫酸鐵具有氧化性能氧化硫化鋅和 硫化鎘，生成單質(zhì)硫；

(3)除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右，利用空氣中氧氣氧化亞鐵離子生成FeOOH，反應(yīng)的兩種方程式為：4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+；在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置是為了增大與空氣的接觸面積增大反應(yīng)速率；

(4)制備實驗方案是制取ZnSO47H2O，依據(jù)除雜不能引入新的雜質(zhì)，Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間，所以加入鋅可以置換鎘。