Question

【題目】硫酸鋅被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)上由氧化鋅礦主要成分為ZnO，另含、、CuO等生產(chǎn)的一種流程如圖：

步驟Ⅰ的操作是______，濾渣A的主要成分是______。

步驟Ⅰ加入稀硫酸進(jìn)行酸浸時(shí)，需不斷通入高溫水蒸氣的目的是______。

步驟Ⅱ中，在pH約為的濾液中加入高錳酸鉀，生成和兩種沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為______。

步驟Ⅲ過濾后所得濾液中含有的金屬陽離子有______。

已知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

從硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實(shí)驗(yàn)操作為______、______、過濾。烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)行，原因是______。

取g加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)最變化如圖所示。

分析數(shù)據(jù)，時(shí)所得固體的化學(xué)式為______。

Answer 1

【答案】過濾 升高溫度，使反應(yīng)物充分混合，以加快反應(yīng)速率 60℃條件下蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 降低烘干的溫度，防止分解

【解析】

氧化鋅礦主要成分為ZnO，另含、、CuO等加稀硫酸溶解，過濾分離，濾渣A為等，濾液中有、、及未反應(yīng)的硫酸。加入高錳酸鉀將氧化為，反應(yīng)中會生成，控制pH生成和兩種沉淀，除去溶液中Fe、Mn元素，過濾分離，濾渣B為和濾液中再加入Zn，除去，過濾分離，濾渣為Cu可能含有Zn，濾液為硫酸鋅和硫酸鉀，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到晶體。

分離固體和液體通常用過濾的方法，與稀硫酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸不溶于水，故答案為：過濾；；

加入稀硫酸進(jìn)行酸浸時(shí)，通入高溫水蒸氣，可以提高溶液溫度，加快溶解速率，故答案為：升高溫度、使反應(yīng)物充分混合，以加快反應(yīng)速率；

在pH約為的濾液中加入高錳酸鉀，高錳酸鉀與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成和兩種沉淀，則反應(yīng)的離子方程式為：，故答案為：；

步驟Ⅲ：向?yàn)V液中加入鋅粉，置換出銅，濾液為硫酸鋅和硫酸鉀，所以濾液中含有的金屬陽離子有、，故答案為：、；

硫酸鋅的溶解度受穩(wěn)定影響不大，且溶解度最大，從溶液中獲得晶體經(jīng)過：條件下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作，由于易分解，所以烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)行，故答案為：條件下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；降低烘干的溫度，防止分解；

的物質(zhì)的量為，由Zn元素守恒可知：若得的質(zhì)量為，溫度為；若得的質(zhì)量為，溫度為；若得ZnO的質(zhì)量為，溫度為；若得的質(zhì)量為，故溫度為，故答案為：d。