Question

12．含鋅廢渣和各種鋅礦（如菱鋅礦）都有著重要的用途
 I．以含鋅廢渣（主要成分為ZnO，雜質(zhì)為FeO﹑CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO₄•7H₂O）的流程如圖．

 （1）粉碎的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)的速率．
（2）物質(zhì)X是，濾渣中含有的金屬單質(zhì)有鋅和銅，除銅時(shí)發(fā)生的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）
（3）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是一定條件下制成硫酸鋅的飽和溶液，冷卻結(jié)晶﹑過(guò)濾、洗滌和低溫烘干．
（4）某溫度下，F(xiàn)e（OH）₃分解得到一種鐵﹑氧質(zhì)量比21：8的氧化物，該氧化物的化學(xué)式Fe₃O₄．
 II．以某菱鋅礦（ZnCO₃含量為62.5%）為原料制備鋅的原理如下（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）：ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑  Zn+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+CO₂，則100噸這樣的菱鋅礦理論上最多制得鋅多少噸？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）反應(yīng)物接觸越充分，反應(yīng)速率越快；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的種類可以判斷反應(yīng)類型；
（3）飽和溶液通過(guò)冷卻可以達(dá)到晶體；
（4）根據(jù)元素的質(zhì)量比可以判斷氧化物的種類；
Ⅱ、根據(jù)費(fèi)用低化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：Ⅰ、（1）粉碎的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)的速率．故填：增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)的速率．
（2）物質(zhì)X是鋅，濾渣中含有金屬單質(zhì)有銅、鋅；除銅時(shí)，硫酸銅和鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅，是由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)與另一種化合物，屬于置換反應(yīng)．故填：鋅；銅、鋅；置換．
（3）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是一定條件下制成硫酸鋅的飽和溶液、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和低溫烘干．故填：一定條件下制成硫酸鋅的飽和溶液；過(guò)濾．
（4）設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe_xO_y，
根據(jù)題意有：56x：16y=21：8，
x：y=3：4，
該氧化物的化學(xué)式是Fe₃O₄．
故填：Fe₃O₄．
Ⅱ、解：設(shè)100噸這樣的菱鋅礦理論上最多可制得鋅的質(zhì)量為x，
100t這樣的菱鋅礦中，碳酸鋅的質(zhì)量為：100t×62.5%=62.5t，
由ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑，ZnO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+CO₂可知，ZnCO₃～Zn，
ZnCO₃～Zn，
 125      65
62.5t     x
$\frac{125}{65}=\frac{62.5t}{x}$
x=32.5t，
答：100t這樣的菱鋅礦理論上最多可制得鋅32.5t．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．