Question

如图是闪锌矿(主要成分是ZnS，含有少量FeS)制备ZnSO₄·7H₂O的一种工艺流程：闪锌矿粉→溶浸→除铁→结晶→ZnSO₄∙7H₂O。已知：相关金属离子浓度为0.1mol/L时形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：

金属离子	Fe^3^＋	Fe^2^＋	Zn^2^＋
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.2

(1)闪锌矿在溶浸之前会将其粉碎，其目的是_____________。

(2)溶浸过程使用过量的Fe₂(SO₄)₃溶液和H₂SO₄浸取矿粉，发生的主要反应是：ZnS＋2Fe^3＋＝Zn^2＋＋2Fe^2＋＋S。

①浸出液中含有的阳离子包括Zn^2＋、Fe^2＋、_____________。

②若改用CuSO₄溶液浸取，发生复分解反应，也能达到浸出锌的目的，写出离子方程式_____________。

(3)工业除铁过程需要控制沉淀速率，因此分为还原和氧化两步先后进行，如图。还原过程将部分Fe^3＋转化为Fe^2＋，得到pH小于1.5的溶液。氧化过程向溶液中先加入氧化物a，再通入O₂。下列说法正确的是_____________(填序号)。

A. 氧化物a可以是ZnO

B. 滤渣2的主要成分是Fe(OH)₂

C. 加入ZnS的量和通入O₂的速率都可以控制溶液中的c(Fe^3＋)

Answer

增大表面积，提高反应速率 Fe3＋、H＋ ZnS＋Cu2＋＝Zn2＋＋CuS AC

【解析】

闪锌矿(主要成分是ZnS，含有FeS)，加硫酸和Fe2(SO4)3，发生ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S，过滤可除去S；浸出液中先加ZnS还原，分离出滤渣1为S，滤液中通入氧气可氧化亚铁离子生成铁离子，加ZnO调节pH，铁离子转化为沉淀，则滤渣2为Fe(OH)3，过滤分离出滤液经蒸发浓缩得到ZnSO4•7H2O，以此来解答。

(1)粉碎闪锌矿可增大接触面积，加快反应速率；

(2)①使用过量的Fe2(SO4)3溶液和H2SO4浸取矿粉，所以阳离子为Zn2+、Fe2+、Fe3+、H+；

②用CuSO4溶液浸取，发生复分解反应，根据元素守恒可知离子方程式为：ZnS＋Cu2＋＝Zn2＋＋CuS；

(3)A. ZnO为碱性氧化物，可增大酸性溶液pH值，同时不引入新的杂质，故A正确；

B. 根据分析可知滤渣2主要为Fe(OH)3，故B错误；

C. 加入ZnS可将铁离子还原，通入氧气可将亚铁离子氧化成铁离子，所以加入ZnS的量和通入O2的速率都可以控制溶液中的c(Fe3＋)，故C正确；

综上所述选AC。