ZnO是一種難溶于水的白色固體，在化學工業中主要用作橡膠和顏料的添加劑，醫藥上用于制軟膏、橡皮膏等。工業上可由菱鋅礦（主要成分為ZnCO3，還含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制備。工藝如圖所示：
相關金屬離子[c（Mn+）=0.1mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：
| 金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ | Mn2+ | Ni2+ |
| 開始沉淀的 pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 | 8.1 | 6.9 |
| 沉淀完全的 pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 | 10.1 | 8.9 |
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+時，產物中含Mn元素物質只有MnO2；
③氧化性順序：Ni2+＞Cd2+＞Zn2+；
（1）①“溶浸”過程中，為了提高浸出率，可采取的措施是
加熱或攪拌或適當提高硫酸的濃度或將礦石粉碎
加熱或攪拌或適當提高硫酸的濃度或將礦石粉碎
。（寫一條即可）②“調pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量
ZnO或Zn（OH）2
ZnO或Zn（OH）2
（填化學式）調節至弱酸性（pH約為5），“調pH”的目的是 使Fe3+完全沉淀而其他離子不沉淀
使Fe3+完全沉淀而其他離子不沉淀
。（2）“濾渣2”的化學成分為
Fe（OH）3、MnO2
Fe（OH）3、MnO2
（寫化學式）；用離子方程式表示“氧化除雜”時KMnO4溶液與 Mn2+的反應原理 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
。（3）“還原除雜”除去的離子是
Ni2+、Cd2+
Ni2+、Cd2+
；加入的還原劑是 Zn
Zn
。（4）“沉鋅”時生成堿式碳酸鋅[ZnCO3?2Zn（OH）2?2H2O]沉淀，分析測得1kg該沉淀“高溫灼燒”后獲得ZnO0.670Kg。則“高溫灼燒”過程中原料的轉化率為
98.98%
98.98%
。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】加熱或攪拌或適當提高硫酸的濃度或將礦石粉碎；ZnO或Zn（OH）2；使Fe3+完全沉淀而其他離子不沉淀；Fe（OH）3、MnO2；2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；Ni2+、Cd2+；Zn；98.98%
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：40引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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