Question

【題目】內鋅礦的主要成分為ZnS,含有雜質PbS、CuS、FeS、SiO2等，以閃鋅礦制備氯化鋅的流程如圖所示。

請回答下列問題：

（1）配制氯化鐵浸漬液時要求pH為0．8~1之間，pH太高則 ，pH太低，浸漬礦石會產生有害氣體 ，操作①是 。由氯化鋅溶液制備氯化鋅晶體的方法是 。

（2）高沸點溶劑R—4E幾乎不溶于水，120℃時硫在R—4E里的溶解度為365g，室溫時溶解度為35．9g，從浸出液B提取硫的方法是 。硫是工業制備硫酸的原料，現有1噸礦石，硫的總含量為24%，最多制備濃度98%的硫酸 噸。

（3）氯化鐵與硫化鋅發生反應：，則氯化鐵與FeS反應的方程式為 。

（4）溶液X的成分的化學式為 ，該流程中循環使用的物質是 。

（5）由氯化亞鐵溶液制備氯化鐵溶液，可以用、，但生產成本高。酸性條件下，使用催化劑在50℃左右通入氧氣轉化的成本極低，反應的離子方程式為 。

Answer 1

【答案】

（1）鐵離子會水解；硫化氫；過濾；加入鹽酸再蒸發；

（2）冷卻飽和溶液；0.75；

（3）2FeCl3+FeS═3FeCl2+S；

（4）ZnCl2、FeCl2；溶劑R-4E、有機萃取劑TBP、氯化鐵溶液；

（5）4Fe2++4H++O24Fe3++2H2。

【解析】

試題分析：（1）因為鐵離子會水解呈酸性，所以配制氯化鐵浸漬液時要求pH為0.8～1之間，防止鐵離子水解，礦石的主要成份為硫化物，溶液pH太低，會產生硫化氫氣體，分離固體和液體一般用過濾操作，由氯化鋅溶液制備氯化鋅晶體時，要防止鋅離子水解產生氫氧化鋅，所以操作的方法是加入鹽酸再蒸發，故答案為：鐵離子會水解；硫化氫；過濾；加入鹽酸再蒸發；

（2）根據題中數據，硫在R-4E里的溶解度受溫度影響較大，所以從浸出液B提取硫的方法是冷卻飽和溶液，1噸礦石，硫的總含量為24%，所以硫元素的質量為0.24t，根據硫元素守恒可知，可制備濃度98%的硫酸的質量為×98t=0.75t，故答案為：冷卻飽和溶液；0.75；

（3）根據氯化鐵與硫化鋅發生反應：2FeCl3+ZnS═ZnCl2+2FeCl2+S可知，氯化鐵與FeS反應，鐵離子能氧化-2價的硫生成硫單質，反應的方程式為2FeCl3+FeS═3FeCl2+S，故答案為：2FeCl3+FeS═3FeCl2+S；

（4）根據上面的分析可知，溶液X的成分的化學式為ZnCl2、FeCl2，該流程中循環使用的物質是溶劑R-4E、有機萃取劑TBP、氯化鐵溶液，故答案為：ZnCl2、FeCl2；溶劑R-4E、有機萃取劑TBP、氯化鐵溶液；

（5）酸性條件下，使用催化劑在50℃左右通入氧氣可將亞鐵離子氧化成鐵離子，反應的離子方程式為4Fe2++4H++O24Fe3++2H2O，故答案為：4Fe2++4H++O24Fe3++2H2。