工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe 2 O 4 ，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）制取金属锌的流程如

Question

工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe 2 O 4 ，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题： （1）酸浸时ZnFe 2 O 4 会生成两种盐，该反应的化学方程式为 （2）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe 2 ＋ 氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe 3 ＋ 转为Fe(OH) 3 沉淀。①写出酸性条件下H 2 O 2 与Fe 2 ＋ 反应的离子方程式 ②25 0 C时，pH=3的溶液中，c (Fe 3 ＋ )＝ mol/L（已知25℃， 。③净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是 。（3）若没有净化II操作，则对锌的制备带来的影响是 。（4）本流程中可以循环利用的物质除锌外还有 。

Answer 1

（1）ZnFe 2 O 4 +4H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +Fe 2 （SO 4 ） 3 +4H 2 O；（2）①H 2 O 2 +2Fe 2+ +2H + ═2Fe 3+ +2H 2 O；②4.0×10 -5 mol/L；③Fe（OH） 3 胶体具有吸附性；（3）电解制取的锌中会含有铜等杂质； （4）H 2 SO 4 、ZnSO 4 。

试题分析：（1）根据题给信息知，酸浸时ZnFe 2 O 4 会生成两种盐硫酸锌、硫酸铁，即ZnFe 2 O 4 与硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁和水，化学方程式为：ZnFe 2 O 4 +4H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +Fe 2 （SO 4 ） 3 +4H 2 O；（2）①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子，离子方程式为H 2 O 2 +2Fe 2+ +2H + ═2Fe 3+ +2H 2 O；②氢氧化铁的溶度积 Ksp[Fe（ OH） 3 ]=4.0×10 -38 ，pH=3的溶液中，氢氧根离子的浓度为1×10 -11 mol/L，c（Fe 3+ ）=4.0×10 -38 /(1×10 -11 ) 3 =4.0×10 -5 mol/L；③由于生成的Fe（OH） 3 胶体具有吸附性，所以净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质；（3）由于锌焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物，反应后溶液中存在铜离子等杂质，没有净化Ⅱ操作，电解制取的锌中会含有铜等杂质；（4）通过制取金属锌的流程图示可以知道，可以循环利用的物质除锌外，含有H 2 SO 4 、ZnSO 4 。