ZnO是一种难溶于水的白色固体，在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿（主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制备。工艺如图所示：
相关金属离子[c（Mn+）=0.1mol•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ | Mn2+ | Ni2+ |
| 开始沉淀的 pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 | 8.1 | 6.9 |
| 沉淀完全的 pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 | 10.1 | 8.9 |
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时，产物中含Mn元素物质只有MnO2；
③氧化性顺序：Ni2+＞Cd2+＞Zn2+；
（1）①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是
加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎
加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎
。（写一条即可）②“调pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量
ZnO或Zn（OH）2
ZnO或Zn（OH）2
（填化学式）调节至弱酸性（pH约为5），“调pH”的目的是 使Fe3+完全沉淀而其他离子不沉淀
使Fe3+完全沉淀而其他离子不沉淀
。（2）“滤渣2”的化学成分为
Fe（OH）3、MnO2
Fe（OH）3、MnO2
（写化学式）；用离子方程式表示“氧化除杂”时KMnO4溶液与 Mn2+的反应原理 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
。（3）“还原除杂”除去的离子是
Ni2+、Cd2+
Ni2+、Cd2+
；加入的还原剂是 Zn
Zn
。（4）“沉锌”时生成碱式碳酸锌[ZnCO3•2Zn（OH）2•2H2O]沉淀，分析测得1kg该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO0.670Kg。则“高温灼烧”过程中原料的转化率为
98.98%
98.98%
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎；ZnO或Zn（OH）2；使Fe3+完全沉淀而其他离子不沉淀；Fe（OH）3、MnO2；2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；Ni2+、Cd2+；Zn；98.98%
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：40引用：1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 -
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、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 -
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
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