ZnO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Cd（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）等杂质。制备工艺如图所示：
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ | Mn2+ |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 | 8.1 |
| 沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 | 10.1 |
①相关金属离子[c（Mn+）=0.1mol•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如上表
②“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+。
③弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2。
回答下列问题：
（1）“溶浸”过程中，提高浸出率的措施有
加热（或搅拌或适当提高硫酸的浓度或粉碎矿石）
加热（或搅拌或适当提高硫酸的浓度或粉碎矿石）
。（写一条即可）（2）“调pH”是将“溶浸”后的溶液调节至弱酸性（pH约为5），若pH过低，对除杂的影响是
Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能转化为MnO2沉淀
Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能转化为MnO2沉淀
。（3）加KMnO4“氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是
2
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
（4）“还原除杂”中镉置换率与
n
（
Z
n
的实际用量
）
n
（
Z
n
的理论用量
）
86.2
86.2
kg。（5）“沉锌”生成碱式碳酸锌[ZnCO3•2Zn（OH）2•2H2O]沉淀，写出加入Na2CO3溶液沉锌的化学方程式
3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3•2Zn（OH）2•2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑
3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3•2Zn（OH）2•2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑
。形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法是 取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净
取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净
。【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粉碎矿石）；Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能转化为MnO2沉淀；+3Fe2++7H2O=3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+；86.2；3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3•2Zn（OH）2•2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑；取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净
M
n
O
-
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/21 2:0:8组卷：19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
