Question

11．硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料．工業(yè)上常用菱鋅礦生產硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃、FeCO₃、MgO等，工藝流程圖如下：

【查閱資料】①一般情況下，難溶性堿受熱易分解，生成對應的金屬氧化物和水；
②Mg（OH）₂和Zn（OH）₂開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示：

	Mg（OH）2	Zn（OH）2
開始沉淀的pH	10.4	6.4
沉淀完全的pH	12.4	8.0
開始溶解的pH	--	10.5

根據(jù)上圖回答下列問題：
（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率或使反應更充分；
（2）針鐵礦的組成元素是Fe、O和H，相對分子質量是89，針鐵礦中鐵原子數(shù)：氧原子數(shù)：氫原子數(shù)=1：2：1；（提示：氫原子數(shù)目小于氧原子數(shù)目）
（3）“濾液4”之前加入鋅粉的目的是除去過量的稀硫酸；
（4）工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中，合適的反應物是bd（選填序號）；
a．大理石粉       b．石灰乳       c．純堿溶液        d．燒堿溶液
（5）完成這個流程中發(fā)生的化學反應方程式：
4Fe（OH）₂+Ca（ClO）₂+2H₂O=4Fe（OH）₃+CaCl₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)影響化學反應速率的因素回答，固體表面積越大，反應速率越大；
（2）根據(jù)化學式量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對原子量為56，扣掉56剩下33，化學式中只能含有2個氧原子和1個氫原子，來判斷可能的組成；
（3）根據(jù)生成物中只有硫酸鋅分析；
（4）根據(jù)從“濾液3”制取MgO過程中，應先生成Mg（OH）₂進行分析；
（5）根據(jù)所加入物質的化學性質，根據(jù)質量守恒定律配平化學方程式，根據(jù)反應前后元素的化合價進行分析．

解答 解：（1）將菱鋅礦研磨成粉可以增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率或使反應更充分；
（2）相對分子質量為89，組成元素是Fe、O、H，其中鐵的相對原子量為56，扣掉56剩下33，化學式中只能含有2個氧原子和1個氫原子，所以可能的組成為FeO（OH），故鐵原子、氧原子、氫原子個數(shù)比為1：2：1；
（3）由于加入的硫酸是過量的，要得到純凈的硫酸鋅溶液須除去過量硫酸，因此加入鋅粉的目的是除去過量的稀硫酸；
（4）從“濾液3”制取MgO過程中，應先生成Mg（OH）₂，溶液堿性應較強，b、d符合，而純堿溶液水解呈堿性，堿性較弱，所以合適的反應物是為：bd；
（5）流程中“氧化除鐵”是加入漂白粉，方程式后面產物中又有氯離子，可知氧化劑是ClO^-，觀察方程式前后可以推出還要加入水分子，所以“氧化除鐵”步驟中反應的化學方程式：2Fe（OH）₂+ClO^-+H₂O═2Fe（OH）₃+Cl^-．
故答案為：
（1）增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率或使反應更充分；
（2）1：2：1；
（3）除去過量的稀硫酸；   
（4）bd；
（5）H₂O．

點評 本題是流行的化工工藝流程題，主要依據(jù)流程圖中涉及的化學知識、化學原理來設計問題．能夠將實際問題分解，通過運用相關知識，采用分析、綜合的方法，解決簡單化學問題．