Question

锌锰电池在生活巾应用广泛。工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe₂O₄，还含有少量FeO、CuO等杂质）制取金属锌的工艺流程如下：

回答以下问题：

（1）ZnFe₂O₄中Fe的化合价是_______。

（2）为了提高酸浸效率，可采用的措施是_______（至少两条）。

（3）净化I的过程中温度不能太高，原因是________。

（4）X可以调节pH，则X为________。

（5）净化II中的离子反应方程式_______．

（6）本流程中可以循环利用的物质除锌外还有________

Answer

+3； 适当增大硫酸浓度、空气搅拌或升高温度； 防止双氧水受热分解； ZnO或Zn(OH)2； Zn+Cu2+=Zn2++Cu； 硫酸。

【解析】

锌焙砂首先通过酸浸，将固体都溶解，然后再用双氧水溶液将少量亚铁离子氧化成铁离子，再通过控制pH，使Fe3+沉淀，除去铁杂质，然后加入Zn将Cu置换出来，除去Cu杂质，然后再将溶液处理后电解得到锌。

（1）ZnFe2O4中Fe的化合价为+3价；

（2）为了提高酸浸效率，可采用的措施是增大硫酸浓度、空气搅拌、升高温度；

（3）双氧水受热会分解生成水和氧气，所以此过程中温度不宜过高；

（4）调节pH为了使三价铁离子沉淀，并且为了不引入杂质，所以可以加入ZnO或Zn(OH)2；

（5）净化II中加入Zn会把溶液中存在的Cu2+置换出来，发生置换反应，离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu；

（6）通过制取锌的流程图可以知道，电解硫酸锌溶液可以得到锌、氧气和硫酸，除了锌可以循环利用外，还有稀硫酸溶液可以用于酸浸。