Question

工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe₂O₄，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）制取金属锌的流程如图所示．回答下列问题：

（1）酸浸时ZnFe₂O₄会生成两种盐，该反应的化学方程式为____________；

（2）净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe²⁺氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀．

①写出酸性条件下H₂O₂与Fe ²⁺反应的离子方程式：____________；

②25℃时，pH=3的溶液中，c（Fe³⁺）= ____________mol•L^-1（已知25℃，Ksp[Fe（ OH）₃]=4．0×10^-38）．

③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________；

（3）若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是____________；

（4）本流程中可以循环利用的物质除锌外还有____________。

Answer

（1）ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2（SO4）3+4H2O；

（2）①H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O；

②4．0×10-5；

③Fe（OH）3胶体（沉淀）具有吸附性；

（3）制取的锌含铜等杂质；

（4）H2SO4、ZnSO4

【解析】

试题分析：（1）根据信息，酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，这两种盐分别为硫酸锌、硫酸铁，即ZnFe2O4与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁，反应的化学方程式为：ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2（SO4）3+4H2O，故答案为：ZnFe2O4+4H2SO4═ZnSO4+Fe2（SO4）3+4H2O；

（2）①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子，反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O；

②氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe（ OH）3]=4．0×10-38，pH=3的溶液中，氢氧根离子的浓度为1×10-11mol/L，c（Fe3+）=mol/L=4．0×10-5mol/L，故答案为：4．0×10-5；

③由于生成的Fe（OH）3胶体（沉淀）具有吸附性，所以净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，故答案为：Fe（OH）3胶体（沉淀）具有吸附性；

（3）由于锌焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物，反应后溶液中存在铜离子，没有净化Ⅱ操作，电解制取的锌中会含有铜等杂质，故答案为：制取的锌含铜等杂质；

（4）通过制取金属锌的流程图示可以知道，可以循环利用的物质除锌外，含有硫酸、硫酸锌，故答案为：H2SO4、ZnSO4。

考点：考查了制备实验方案的设计的相关知识。