Question

工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有Fe₂O₃等杂质）为原料生产ZnSO₄·7H₂O的工艺流程如下：

（1）滤渣A经CS₂提取后可获得一种淡黄色副产品，其化学式为____。

（2）浸取过程中Fe₂（SO₄）₃的作用是________ （氧化剂或还原剂）。

（3）除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，该反应的离子方程式为_________。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置，其目的是________。

（4）置换法除重金属离子所用物质C为___________。

Answer

S 做氧化剂 4Fe2+ + O2 + 6H2O = 4FeOOH + 8H+ 增大空气与溶液的接触面积，加快反应速率 Zn（锌）

【解析】

闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe2O3等杂质)中加硫酸和Fe2(SO4)3，硫酸铁具有氧化性和硫化锌发生氧化还原反应生成淡黄色非金属单质硫，CdS、Fe2O3溶于硫酸形成离子，过滤，得到的滤渣为S，滤液中加Fe，三价铁离子被还原为亚铁离子，浓缩结晶得到FeSO4•7H2O，再通空气除去剩余的Fe，再加人还原剂把Cd2+还原为单质，过滤，蒸发浓缩滤液得到ZnSO4•7H2O，据此分析解题。

(1)加入的硫酸铁可氧化硫化锌、硫化镉，从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品为氧化产物为硫；

(2)依据流程反应和生成硫单质可知，硫酸铁具有氧化性能氧化硫化锌和 硫化镉，生成单质硫；

(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，利用空气中氧气氧化亚铁离子生成FeOOH，反应的两种方程式为：4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+；在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置是为了增大与空气的接触面积增大反应速率；

(4)制备实验方案是制取ZnSO4•7H2O，依据除杂不能引入新的杂质，Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间，所以加入锌可以置换镉。