Question

【題目】以菱鋅礦（主要成分是ZnCO3，雜質為Fe2O3、FeO、CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO47H2O），同時得到鐵紅副產品，其工藝流程如圖，回答下列問題：

（1）“堆浸”前將菱鋅礦粉粹成細顆粒，其目的是_____________________；

（2）若實驗室用質量分數為98%的硫酸配制200g25%的硫酸，需要98%的硫酸質量為_____g（列出算式即可），需要用到的玻璃儀器有膠頭滴管、玻璃棒、燒杯和________，此處玻璃棒的作用是____；

（3）物質X是___________，除銅時發生的反應屬于________________反應（填基本反應類型）；

（4）“氧化”中加入H2O2的目的是在硫酸的作用下將溶液中的FeSO4轉化成Fe2(SO4)3，反應的化學方程式：_______________。

（5）流程中獲得七水硫酸鋅前省略的操作是______________、冷卻結晶、過濾、洗滌和低溫烘干；

（6）除鐵過程中，反應溫度、溶液pH對除鐵效果均有影響，為探究除鐵的最佳效果，某同學做了以下的實驗并記錄了相關數據，請回答問題：

編號	反應溫度/℃	溶液pH	除鐵率/%
a	30	2	91.5
b	30	2.5	93.3
c	40	2.5	95.1
d	40	3.1	Y
e	50	3.1	99.5

①實驗____和實驗_____對比，得到的結論為其他條件不變時，反應溫度增大，除鐵率提高；

②實驗a和實驗b對比，得到結論是____________；

③表中Y的值可能為_____________（填編號）

A 93.4 B 94.1 C 97.8 D 99.6

④最佳的除鐵條件為反應溫度______℃，溶液pH_________。

Answer 1

【答案】增大反應接觸面積，讓反應速率更快，反應更充分； 或51； 量筒； 攪拌，加速熱量的擴散，防止局部溫度過高造成暴沸或液滴飛濺 鋅或Zn， 置換； 2FeSO4 + H2SO4 + H2O2====Fe2(SO4)3 + 2H2O。 蒸發濃縮 b c； pH增大，除鐵率提高 C 50， 3 .1。

【解析】

(1)“堆浸”前將菱鋅礦粉粹成細顆粒，其目的是：增大反應物的接觸面積，加快反應的速率；

故填：增大反應接觸面積，讓反應速率更快，反應更充分；

(2)溶液稀釋前后溶質質量不變 ， 所以需要 98% 的硫酸質量為 200g×25%98% ，需要用到的玻璃儀器有膠頭滴管、玻璃棒、燒杯和量筒，此處玻璃棒的作用是攪拌，加速熱量的擴散，防止局部溫度過高造成暴沸或液滴飛濺；故填：200g×25%98%或51；量筒；攪拌，加速熱量的擴散，防止局部溫度過高造成暴沸或液滴飛濺

(3)鋅和硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，所以物質 X 是鋅，除銅時發生的反應屬于置換反應；故填：鋅或Zn；置換

(4)硫酸亞鐵、硫酸和過氧化氫在反應生成硫酸鐵和水 , 化學方程式為： 2FeSO4+H2SO4+H2O2 ═ Fe2(SO4)3+2H2O ；故填：2FeSO4 + H2SO4 + H2O2====Fe2(SO4)3 + 2H2O

(5)獲得七水硫酸鋅前省略的操作是：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌和低溫烘干；故填：蒸發濃縮

(6)①實驗 b 和實驗 c 對比，得到的結論為其他條件不變時，反應溫度增大，除鐵率提高；故填：bc

②實驗 a 和實驗 b 對比，得到結論是 pH 增大，除鐵率提高；故填：pH 增大，除鐵率提高；

③表中 Y 的值應該大于 95.1 ，小于 99.5 ，故選： C

④最佳的除鐵條件為反應溫度 50 ℃，溶液 pH3.1 ，除鐵率最高。故填：50 ， 3.1