Question

用菱鋅礦（主要成分為碳酸鋅，還含有Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺等）制備氯化鋅的一種流程如下：
（1）在反應(yīng)3前要將菱鋅礦研磨，其目的是______．
（2）反應(yīng)4將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，該反應(yīng)的離子方程式為______．
（3）加入氧化鋅調(diào)節(jié)pH=4.5，反應(yīng)5的離子方程式為______、______．
（4）鋅粉不在反應(yīng)4之前加入的原因是______．
（5）若用石墨作電極電解濾液Y，則可以得到參與本流程反應(yīng)的物質(zhì)有______．

Answer 1

解：（1）依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析判斷，增大接觸面積會(huì)增大反應(yīng)速率，故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)3反應(yīng)速率加快；
（2）反應(yīng)1是氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)物是NaClO、NaClO₃和水，反應(yīng)3中加入了過量鹽酸，反應(yīng)4中將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（3）加入氧化鋅調(diào)節(jié)溶液的pH=4.5，同時(shí)得到紅褐色沉淀Fe（OH）₃，同時(shí)不引入新的雜質(zhì)；反應(yīng)的離子方程式為：ZnO+2H⁺═Zn²⁺+H₂O，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃↓+3H⁺，
故答案為：ZnO+2H⁺═Zn²⁺+H₂O；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃↓+3H⁺；
（4）因?yàn)榱怃\礦中含有雜質(zhì)離子Fe³⁺，以及加入的鹽酸均可以與鋅粉反應(yīng)，這樣鋅的用量增加，并造成后續(xù)反應(yīng)中所用的次氯酸鈉或氯酸鈉的用量也增加，
故答案為：Zn和H⁺以及Fe³⁺反應(yīng)，將增加Zn的用量以及后續(xù)實(shí)驗(yàn)中次氯酸鈉（或氯酸鈉）的用量；
（5）濾液Y是ZnCl₂，用石墨作電極，電解時(shí)首先得到H₂和Cl₂，當(dāng)ZnCl₂濃度較大時(shí)還可以得到Zn，故答案為：H₂、Cl₂、Zn．
分析：依據(jù)流程分析，反應(yīng)1是氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉、氯酸鈉反應(yīng)2是氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫溶于水得到鹽酸，用來溶解菱鋅礦，加入次氯酸鈉溶液氧化亞鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH加入氧化鋅反應(yīng)使氫氧化鐵醛不沉淀，通過脫鈣脫鎂得到 溶液中含氫離子、銅離子，加入鋅反應(yīng)生成氫氣和銅過濾得到氯化鋅溶液，電極氯化鋅得到氫氣和氯氣，當(dāng)濃度達(dá)到一定程度可以在陰極析出鋅；
（1）依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析判斷，增大接觸面積會(huì)增大反應(yīng)速率；
（2）反應(yīng)4是利用氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的次氯酸鈉和反應(yīng)3鹽酸溶解菱鋅礦的產(chǎn)物中亞鐵離子發(fā)生的氧化還原反應(yīng)；
（3）反應(yīng)5是利用氧化鋅調(diào)節(jié)溶液PH使氫氧化鐵全部沉淀，同時(shí)不引入新的雜質(zhì)；
（4）Zn和H⁺以及Fe³⁺反應(yīng)，將增加Zn的用量以及后續(xù)實(shí)驗(yàn)中次氯酸鈉（或氯酸鈉）的用量；
（5）濾液Y是ZnCl₂，用石墨作電極，電解時(shí)首先得到H₂和Cl₂，當(dāng)ZnCl₂濃度較大時(shí)還可以得到Zn．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備流程的分析判斷，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，離子方程式書寫，電解原理的應(yīng)用，題目難度中等．