Question

生產(chǎn)氯化鋅的主要原料有鋅渣等，這些物料含鋅30%-70%（其中含有少量的Fe、Cu等硫酸鹽），生產(chǎn)工藝流程如圖所示（第一次凈化含調(diào)節(jié)pH的過(guò)程）．

（1）二次浸出時(shí)加入的X的化學(xué)式是

 

，濾液D應(yīng)該和濾液A、B、C中的濾液

 

合并．
（2）第一次凈化時(shí)加入BaCl₂的作用是

 

．
（3）二次凈化后過(guò)濾得到的濾渣B的主要成分是

 

．
（4）請(qǐng)用離子方程式表示加入氯酸鉀的作用

 

．
（5）已知SOCl₂是液態(tài)化合物，沸點(diǎn)是77℃，在盛有10mL水的錐形瓶中小心滴加幾滴SOCl₂，可觀察到反應(yīng)劇烈，液面上有白霧形成，并逸出刺激性氣味的氣體．工業(yè)上常用ZnCl₂?3H₂O和SOCl₂混合共熱來(lái)制取無(wú)水氯化鋅，這種制法可行性的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：鋅渣其中含有少量的Fe、Cu等硫酸鹽，鋅以及鐵和銅的硫酸鹽都能溶于鹽酸生成鹽酸鹽，硫酸鹽能與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，故在浸出濾液后的濾液里加入氯化鋇以除去硫酸根，因?yàn)閬嗚F離子的存在對(duì)銅金屬的析出造成干擾，故加入氧化性的氯酸鉀把亞鐵離子氧化為鐵離子，然后往過(guò)濾后的濾液中加入適量的鋅粉，即可置換出溶液中的銅單質(zhì)，據(jù)此分析即可；
（1）含有少量的Fe、Cu等硫酸鹽的鋅加入稀鹽酸后，鐵銅的硫酸鹽以及鋅均溶于稀鹽酸，二次浸出進(jìn)一步溶解可溶性鹽；
（2）硫酸根與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，據(jù)此解答即可；
（3）利用銅離子具有氧化性得出即可；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)回答即可；
（5）用SOCl₂與ZnCl₃?3H₂O混合共熱，可得無(wú)水ZnCl₂，是因SOCl₂與水反應(yīng)既可減少水的量，生成的HCl又抑制了ZnCl₂的水解．

解答： 解：（1）HCl能溶解可溶性鹽，如鐵銅的硫酸鹽以及鋅，故第二次浸出液仍用稀鹽酸浸出，濾液A中主要含有硫酸根、亞鐵離子、銅離子、鋅離子等，浸出液過(guò)濾后的溶液D中仍然含有硫酸根等，故濾液D應(yīng)與A合并，故答案為HCl；A；
（2）因?yàn)榱蛩岣�與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，可以通過(guò)過(guò)濾除去，故答案為：將浸出液中的SO 42-除去；
  （3）在二次凈化前，亞鐵離子被氧化為鐵離子，故濾渣B的主要成分為Cu，因?yàn)槎�次凈化后加入的是適量的鋅粉，由于Cu²⁺氧化性強(qiáng)于Fe³⁺，故銅先析出，故答案為：Cu；
（4）由于浸出液中含有亞鐵離子，為防止亞鐵離子首先與鋅反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化為鐵離子，離子反應(yīng)方程式為：6Fe²⁺+ClO 3-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，故答案為：6Fe²⁺+ClO 3-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
（5）SOCl₂與水反應(yīng)生成的氯化氫會(huì)對(duì)氯化鋅水解起到抑制作用；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，
故答案為：SOCl₂和水反應(yīng)生成HCl和SO₂，帶走水蒸氣，同時(shí)HCl抑制Zn²⁺水解，最終得到了無(wú)水氯化鋅．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是工業(yè)上的無(wú)解流程，難度較大，需要認(rèn)真分析各步流程的含義．