ZnO在化學(xué)工業(yè)中主要用作橡膠和顏料的添加劑，醫(yī)藥上用于制軟膏、橡皮膏等。工業(yè)上可由菱鋅礦[主要成分為ZnCO3，還含有Cd（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）等雜質(zhì)。制備工藝如圖所示：
| 金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ | Mn2+ |
| 開始沉淀的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相關(guān)金屬離子[c（Mn+）=0.1mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如上表
②“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+。
③弱酸性溶液中KMnO4能將Mn2+氧化生成MnO2。
回答下列問題：
（1）“溶浸”過程中，提高浸出率的措施有
加熱（或攪拌或適當(dāng)提高硫酸的濃度或粉碎礦石）
加熱（或攪拌或適當(dāng)提高硫酸的濃度或粉碎礦石）
。（寫一條即可）（2）“調(diào)pH”是將“溶浸”后的溶液調(diào)節(jié)至弱酸性（pH約為5），若pH過低，對除雜的影響是
Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀
Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀
。（3）加KMnO4“氧化除雜”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別是
2
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
（4）“還原除雜”中鎘置換率與
n
（
Z
n
的實(shí)際用量
）
n
（
Z
n
的理論用量
）
86.2
86.2
kg。（5）“沉鋅”生成堿式碳酸鋅[ZnCO3?2Zn（OH）2?2H2O]沉淀，寫出加入Na2CO3溶液沉鋅的化學(xué)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，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是 取最后一次洗滌液少許于試管中，加入酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈
取最后一次洗滌液少許于試管中，加入酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】加熱（或攪拌或適當(dāng)提高硫酸的濃度或粉碎礦石）；Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀；+3Fe2++7H2O=3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+；86.2；3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3?2Zn（OH）2?2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑；取最后一次洗滌液少許于試管中，加入酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈
M
n
O
-
4
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/9/21 2:0:8組卷：19引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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