硫酸锌是一种重要的工业原料，ZnSO4•H2O可用于制造印染用的媒染剂，木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣为原料，含ZnO、FeO、CuO、CdO等，生产ZnSO4•H2O的流程如图：
已知：①当溶液中剩余离子浓度小于1×10-5mol•L-1时，认为生成沉淀的反应进行完全；
②常温下，Ksp[Fe（OH）3]═4.0×10-38，Ksp[Fe（OH）2]═4.9×10-17，Ksp[Cu（OH）2]═2.2×10-20，Ksp[Zn（OH）2]═1×10-17。
（1）“酸浸”时，需不断通入高温水蒸气，其目的是 升高温度，加快反应速率升高温度，加快反应速率（填字母）。用18mol•L-1的浓硫酸配制3mol•L-1H2SO4溶液，下列操作会使所配溶液浓度偏小的是 afaf（填字母）。
（2）结合必要的化学反应方程式，从平衡角度解释加入ZnO得到滤渣2的原理：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入ZnO后，ZnO与H+反应，水解平衡向正反应方向移动，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入ZnO后，ZnO与H+反应，水解平衡向正反应方向移动，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀。除杂过程中，若控制pH═4，溶液中c（Fe3+）═4×10-84×10-8mol•L-1。结合实际生产情况一般取pH4.5～5.0，pH不宜过大的原因是 pH过大，Zn2+易转化为Zn（OH）2沉淀，导致锌损失，产率降低pH过大，Zn2+易转化为Zn（OH）2沉淀，导致锌损失，产率降低。
（3）滤渣3含有Zn和 Cu、CdCu、Cd（写化学式）。
（4）硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”是：加热浓缩，高于60℃以上趁热过滤加热浓缩，高于60℃以上趁热过滤，洗涤、干燥。
【答案】升高温度，加快反应速率；af；Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入ZnO后，ZnO与H+反应，水解平衡向正反应方向移动，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀；4×10-8；pH过大，Zn2+易转化为Zn（OH）2沉淀，导致锌损失，产率降低；Cu、Cd；加热浓缩，高于60℃以上趁热过滤
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：11引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
