Question

硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作木材的防腐剂等。用氧化锌烟尘(主要成分为ZnO，还含有少量PbO、CuO、Fe₂ O₃、FeO等)生产ZnSO₄·7H₂O的流程如下：

有关金属离子[c(Mⁿ⁺)= 0.l mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表：

金属离	Fe^3+	Fe^2+	Zn^2+	Cu^2+
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	4.7
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.2	6.7

(1)“酸浸”时用的稀酸是____；滤渣1主要成分是____。

(2)“氧化”时的离子方程式为_________；加入ZnO除杂时溶液的pH控制范围是____～5.0。

(3)滤渣3含有锌和____；滤液得到ZnSO₄·7H₂O的操作是____、洗涤、干燥。

(4)取14.35gZnSO₄·7H₂O加热至不同温度，剩余固体的质量如下表

温度／℃	100	250	680	930
质量/g	8. 95	8. 05	6. 72	4.05

则680℃时剩余固体的化学式为________(填序号)。

A．ZnO    B．Zn₃O(SO₄)₂    C．ZnSO₄    D．ZnSO₄·H₂O

Answer

稀硫酸(或 H2SO4) PbSO4 2Fe2＋ ＋ClO－ ＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O 2.8 铜(或 Cu) 蒸发浓缩， 冷却结晶， 过滤 B

【解析】

氧化锌烟尘(主要成分为ZnO，还含有少量PbO、CuO、Fe2O3、FeO等)加过量稀硫酸溶解，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，硫酸铅不溶于水，形成滤渣1；过滤分离，滤液中加入次氯酸钠溶液，将亚铁离子氧化生成铁离子，然后加入ZnO调节溶液的pH，使铁离子形成氢氧化铁沉淀形成滤渣2，过滤，滤液中含有硫酸铜和硫酸锌，加锌粉置换铜离子，过滤，滤渣3为Cu(可能含有Zn)，滤液为硫酸锌溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，据此分析解答。

(1)“酸浸”时用的稀酸是稀硫酸；滤渣1主要成分是硫酸铅，故答案为：稀硫酸(或H2SO4)；PbSO4；

(2)“氧化”时是将亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式为2Fe2＋ ＋ClO－ ＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；加入ZnO是调节溶液的pH，使铁离子形成氢氧化铁沉淀，根据有关金属离子[c(Mn+)= 0.l mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围数据，除杂时溶液的pH控制范围2.8～5.0，故答案为：2Fe2＋ ＋ClO－ ＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；2.8；

(3)根据上述分析，滤渣3含有锌和铜；滤液得到ZnSO4·7H2O的操作是蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：铜(或 Cu)；蒸发浓缩，冷却结晶、过滤；

(4)14.35gZnSO4·7H2O中含有Zn元素的质量为14.35g×=3.25g；如果是ZnO，则ZnO的质量为3.25g×=4.05g，故A错误；如果是Zn3O(SO4)2，则Zn3O(SO4)2的质量为3.25g×=6.72g，故B正确；如果是ZnSO4，则ZnSO4的质量为3.25g×=8.05g，故C错误；如果是ZnSO4·H2O，则ZnSO4·H2O的质量为3.25g×=8.95g，故D错误；故答案为：B。