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(2013•南通一模)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示.回答下列问题:(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学
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(2013•南通一模)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示.回答下列问题:
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-10/02/1538483700-6139.jpg)
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为______.
(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀.
①写出酸性条件下H2O2与Fe 2+反应的离子方程式:______.
②25℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=______mol•L-1(已知25℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38).
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是______.
(3)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是______.
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有______.
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-10/02/1538483700-6139.jpg)
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为______.
(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀.
①写出酸性条件下H2O2与Fe 2+反应的离子方程式:______.
②25℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=______mol•L-1(已知25℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38).
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是______.
(3)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是______.
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有______.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据信息,酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,这两种盐分别为硫酸锌、硫酸铁,即ZnFe2O4与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁,反应的化学方程式为:ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,
故答案为:ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O;
(2)①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;
②氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38,pH=3的溶液中,氢氧根离子的浓度为1×10-11mol/L,c(Fe3+)=
mol/L=4.0×10-5mol/L,
故答案为:4.0×10-5;
③由于生成的Fe(OH)3胶体(沉淀)具有吸附性,所以净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,故答案为:Fe(OH)3胶体(沉淀)具有吸附性;
(3)由于锌焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物,反应后溶液中存在铜离子,没有净化Ⅱ操作,电解制取的锌中会含有铜等杂质,
故答案为:制取的锌含铜等杂质;
(4)通过制取金属锌的流程图示可以知道,可以循环利用的物质除锌外,含有硫酸、硫酸锌,
故答案为:H2SO4、ZnSO4.
故答案为:ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O;
(2)①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;
②氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38,pH=3的溶液中,氢氧根离子的浓度为1×10-11mol/L,c(Fe3+)=
4×10−38 |
(1×10−11)3 |
故答案为:4.0×10-5;
③由于生成的Fe(OH)3胶体(沉淀)具有吸附性,所以净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,故答案为:Fe(OH)3胶体(沉淀)具有吸附性;
(3)由于锌焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物,反应后溶液中存在铜离子,没有净化Ⅱ操作,电解制取的锌中会含有铜等杂质,
故答案为:制取的锌含铜等杂质;
(4)通过制取金属锌的流程图示可以知道,可以循环利用的物质除锌外,含有硫酸、硫酸锌,
故答案为:H2SO4、ZnSO4.
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