【題目】工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO47H2O的工藝流程如下:(己知Cd的金屬活動(dòng)性介于Zn和Fe之間)
(1)從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,其化學(xué)式為
(2)浸取過(guò)程中Fe2(SO43的作用是 , 浸取時(shí)Fe2(SO43與ZnS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)除鐵過(guò)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(guò)程在空氣入口處設(shè)計(jì)了一個(gè)類似淋浴噴頭的裝置,其目的是
(4)置換法除重金屬離子是Cd2+ , 所用物質(zhì)C為
(5)硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:

溫度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

41.8

54.1

70.4

74.8

67.2

60.5

從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實(shí)驗(yàn)操作為、過(guò)濾、干燥.

【答案】
(1)S
(2)做氧化劑; Fe2(SO43+ZnS=ZnSO4+2FeSO4+S
(3)4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+;增大空氣與溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率
(4)Zn
(5)60℃條件下蒸發(fā)濃縮 、 降溫結(jié)晶
【解析】解:(1)依據(jù)流程轉(zhuǎn)化關(guān)系分析判斷,加入的硫酸鐵具有氧化性能溶解氧化硫化鋅、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,

故答案為:S;(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,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe2(SO43+ZnS=ZnSO4+2FeSO4+S,

故答案為:做氧化劑; Fe2(SO43+ZnS=ZnSO4+2FeSO4+S;(3)除鐵過(guò)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(jì)了一個(gè)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,

故答案為:4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+;增大空氣與溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率;(4)制備實(shí)驗(yàn)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(dòng)性介于Zn和Fe之間,所以加入鋅可以置換鎘,

故答案為:Zn;(5)依據(jù)圖表中硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系分析,低溫和高溫溶解度都不是最大,只有在60°C硫酸鋅的溶解度最大74.8g,通過(guò)加熱蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶會(huì)最大程度得到晶體,

故答案為:60℃條件下蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶.

(1)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;(2)加入硫酸鐵和硫酸是為了溶解氧化鐵、硫化鋅、硫化鎘獲得生產(chǎn)硫酸鋅晶體和硫酸亞鐵晶體的原料;其中硫酸鐵氧化硫化鋅;(3)除鐵是利用空氣中氧氣氧化亞鐵離子生成FeOOH,在空氣入口處設(shè)計(jì)了一個(gè)類似淋浴噴頭的裝置,依據(jù)增大物質(zhì)接觸面積會(huì)加快反應(yīng)速率;(4)依據(jù)置換反應(yīng)的反應(yīng)條件是活潑金屬進(jìn)行置換,結(jié)合制備實(shí)驗(yàn)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(dòng)性介于Zn和Fe之間分析;(5)依據(jù)溶解度與溫度的 關(guān)系分析,低溫和高溫都不利于晶體的析出,適宜的溫度是60℃.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物(如圖1),以A原子為晶胞的頂點(diǎn),A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、Mn、Fe時(shí),這種化合物具有CMR效應(yīng)(巨磁電阻效應(yīng)).用A、B、O表示這類特殊晶體的化學(xué)式:
(4)有一種藍(lán)色晶體可表示為:[KxFey(CN)z],研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn),自身互不相鄰,而CN位于立方體的棱上,K+位于上述晶胞體心,且K+空缺率為50%(體心中沒有K+的占總體心的百分比),其晶體中的陰離子晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,該晶體的化學(xué)式可表示為

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