Question

【題目】【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】硫化鋅（ZnS）是一種重要的化工原料，難溶于水，可由煉鋅的廢渣鋅灰制取，其工藝流程如下圖所示。

（1）為提高鋅灰的浸取率，可采用的方法是 （填序號(hào)）。

①研磨 ②多次浸取 ③升高溫度 ④加壓 ⑤攪拌

（2）步驟Ⅱ所得濾渣中的物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）。

（3）步驟Ⅲ中可得Cd單質(zhì)，為避免引入新的雜質(zhì)，試劑b應(yīng)為____________。

（4）步驟Ⅳ還可以回收Na2SO4來制取Na2S。

①檢驗(yàn)ZnS固體是否洗滌干凈的方法是 ，

②Na2S可由等物質(zhì)的量的Na2SO4和CH4在高溫、催化劑條件下制取。化學(xué)反應(yīng)方程式為__________；

③已知Na2SO4·10H2O及Na2SO4的溶解度隨溫度變化曲線如圖。從濾液中得到Na2SO4·10H2O的操作方法是 。

（5）若步驟Ⅱ加入的ZnCO3為b mol，步驟Ⅲ所得Cd為d mol，最后得到VL、物質(zhì)的量濃度為c mol/L的Na2SO4溶液。則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質(zhì)量為____________。

Answer 1

【答案】（1）①②③⑤

（2） Fe（OH）3、ZnCO3 （ 只寫Fe（OH）3不扣分）

（3）Zn（或鋅）

（4）①取最后的洗滌液少許于試管，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈

②Na2SO4＋CH4=Na2S＋2H2O＋CO2

③蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾

（5）65（Vc－b－d）g

【解析】

試題分析：（1）研磨、多次浸取、升高溫度、攪拌都會(huì)提高鋅灰的浸取率，答案選①②③⑤；

（2）鋅灰浸取液中加入H2O2，Fe2+被氧化為Fe3+，用碳酸鋅調(diào)pH得Fe（OH）3沉淀，則步驟Ⅱ所得濾渣中的物質(zhì)是Fe（OH）3、ZnCO3；

（3）溶液Ⅰ中含Zn2+、Cd2+，則步驟Ⅲ中為避免引入新的雜質(zhì)，試劑b應(yīng)為Zn；

（4）①通過回收Na2SO4來制取Na2S，則檢驗(yàn)ZnS固體是否洗滌干凈的方法是取最后的洗滌液少許于試管，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈；

②等物質(zhì)的量的Na2SO4和CH4在高溫、催化劑條件下制取Na2S，化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2SO4＋CH4=Na2S＋2H2O＋CO2；

③由溶解度曲線可知，從濾液中得到Na2SO4·10H2O的操作方法是蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾；

（5）步驟Ⅲ所得Cd為d mol，則用于置換Cd的Zn是d mol，最后得到VL、物質(zhì)的量濃度為c mol/L的Na2SO4溶液，則ZnSO4物質(zhì)的量為cVmol，根據(jù)鋅元素守恒得鋅灰中含有鋅元素的質(zhì)量為65（cV-b-d）g。