Question

【題目】硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業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，工藝流程簡化示意圖如下：

根據上圖回答下列問題：

(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是使_____________________________。

(2)針鐵礦(Goethite)是以德國詩人歌德(Goethe)名字命名的，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∶氧原子數∶氫原子數=________。

(3)請寫出氫氧化鋅和稀硫酸反應的化學方程式________________________。該反應的基本類型是_____________。

(4)“濾液3”之前加入鋅粉的目的是__________________。

(5)“濾液3”之后的操作依次為________、干燥。

(6)分析圖中數據，菱鋅礦粉中ZnCO3的質量分數不低于___________×100%。

Answer 1

【答案】 菱鋅礦粉與鹽酸充分反應 1:2:1 Zn(OH)2+H2SO4= ZnSO4+2H2O 復分解 除去剩余的硫酸 蒸發或蒸發結晶 25m2/13m1或125m2/65m1

【解析】（1）將菱鋅礦研磨成粉可以增加反應時的接觸面積，使菱鋅礦粉與鹽酸充分反應；（2）相對分子質量為89，組成元素是Fe、O、H，鐵的相對原子量為56，89-56=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、氫原子個數比為1：2：1；（3）氫氧化鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和水，方程式為Zn(OH)2+H2SO4= ZnSO4+2H2O，反應形式：兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物，屬于復分解反應；（4）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；（5）濾液3是硫酸鋅溶液，從溶液中得到溶質可采用蒸發結晶，然后干燥的方法；（6）氫氧化鋅中鋅質量與碳酸鋅中鋅質量相等，故碳酸鋅中鋅元素質量為m2，根據碳酸鋅的化學式ZnCO3可求出碳酸鋅質量為 ，菱鋅礦粉的質量為m1，故菱鋅礦粉中碳酸鋅的質量分數最小為。