硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Fe、Cu的氧化物等。其制备流程如图:

已知:在该工艺条件下,生成氢氧化物沉淀的pH值如下表所示。
氢氧化物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH | 6.2 | 6.5 | 1.1 | 4.2 |
沉淀完全的pH | 8.2 | 9.7 | 3.3 | 6.7 |
(1)为了提高锌的浸取速率,可采取的措施有
将焙烧后的产物碾碎
将焙烧后的产物碾碎
、适当增大硫酸的浓度
适当增大硫酸的浓度
。(2)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是
C
C
(填标号)。A.NH3•H2O
B.Ca(OH)2
C.Cu(OH)2
D.NaOH
滤渣①的主要成分是
Fe(OH)3、CaSO4、SiO2
Fe(OH)3、CaSO4、SiO2
。(3)向滤液①中分批加入适量KMnO4溶液时温度控制在80~90℃,可采用适宜的加热方式是
水浴加热
水浴加热
。充分反应后过滤,滤渣②中有Fe(OH)3、MnO2,该步反应的离子方程式为 3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
M
n
O
-
4
3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
。M
n
O
-
4
(4)滤液②中加入锌粉的目的是
还原Cu2+为Cu从而除去
还原Cu2+为Cu从而除去
。(5)ZnSO4的溶解度随温度的变化如图,由滤液③获得产品级ZnSO4•7H2O的操作:
将滤液③在60℃左右蒸发浓缩至有晶膜产生时停止加热
将滤液③在60℃左右蒸发浓缩至有晶膜产生时停止加热
、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。在烘干时需低温烘干的原因是 防止温度过高导致ZnSO4•7H2O分解
防止温度过高导致ZnSO4•7H2O分解
。
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】将焙烧后的产物碾碎;适当增大硫酸的浓度;C;Fe(OH)3、CaSO4、SiO2;水浴加热;3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;还原Cu2+为Cu从而除去;将滤液③在60℃左右蒸发浓缩至有晶膜产生时停止加热;防止温度过高导致ZnSO4•7H2O分解
M
n
O
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:63引用:2难度:0.5
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