Question

工业上通过电解和制取Zn和，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含约，约，约，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约，FeS、CuS、共约，其余为水分．

I.为了测量软锰矿中含量的测定，现将软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液滴定，消耗标准液，则软锰矿中含量 ______ 已知：；   

Ⅱ研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图1所示．

请回答下列问题：

反应I的滤液中含有、、、、等．试完成反应I中生成和的化学方程 ______ ______ ______ ．

反应Ⅱ加入适量锌的作用是 ______ ；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为 ______ ．

图2是和的溶解度曲线水，则Ⅳ中得到固体的操作是：将分离出和后的滤液升温结晶 ______ 用乙醇洗涤干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是 ______ ．

用惰性电极电解和制得Zn和的总反应是： ______ ．

本工艺可以循环利用的物质除、、以外，还有 ______ 写化学式．

Answer

S 将溶液中的硫酸铜转化为铜 或 趁热过滤 防止固体因溶解而减少，防止固体转变为晶体 Zn

【解析】

；，，依据离子方程式定量关系计算，注意溶液体积的变化；

生成和的化学方程式是，CuS在酸性溶液中发生的氧化还原反应，氧化剂为，被还原为硫酸锰，还原剂为CuS，被氧化为硫单质同时生成硫酸铜，依据电子守恒和原子守恒写出化学方程式判断；

流程图分析，锌的主要作用是加入适量和铁离子反应生成亚铁离子，把铜离子转化为铜除去；锌过量会和亚铁离子反应生成铁单质；

依据图象的溶解度随温度变化分析判断，得到硫酸钠的适宜条件，注意溶解度的影响；

流程图中得到产物为二氧化锰和锌分析，得到锌是锌离子在阴极得到电子析出；二氧化锰是在阳极失电子生成，据此书写化学方程式；

可以循环利用的物质是反应过程中重复使用，最后又生成可以进行循环使用．

；，

，

1         2

n     

1L溶液中含物质的量，

则软锰矿中含量，

故答案为：；

依据流程图分析判断，反应Ⅰ的滤液中含有、、、、等，软锰矿和闪锌矿中的，CuS在酸性溶液中发生的氧化还原反应生成生成和硫单质，反应的化学方程式为：，

故答案为：；S；；

流程分析，反应Ⅰ的滤液中含有、、、、等，加入锌反应生成铜，锌的主要作用是加入适量和铁离子反应生成亚铁离子，把铜离子转化为铜除去；锌过量会继续反应置换出铁；反应的离子方程式为：或，

故答案为：将溶液中的硫酸铜转化为铜；或；

图象分析可知温度高时析出硫酸钠，温度低时析出硫酸钠结晶水合物晶体，所以需要趁热过滤；洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物，

故答案为：趁热过滤，防止固体因溶解而减少，防止固体转变为晶体；

流程图中得到产物为二氧化锰和锌分析，得到锌是锌离子在阴极得到电子析出，电极反应为：；二氧化锰是在阳极锰离子失电子生成，电极反应为：，反应的化学方程式为：，

故答案为：；

依据流程图可知能循环使用的物质为Zn、、和，

故答案为：Zn．