Question

【題目】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：

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+
開始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	7.4
沉淀完全的pH	x	8.3	8.2	9.4

常溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－38，溶液中當離子濃度小于1×10－5mol/L時可認為沉淀完全。回答下列問題：

（1）用稀硫酸溶浸時，產(chǎn)生PbSO4和SiO2沉淀，經(jīng)過濾后，向濾液中加入O2、ZnO，目的是除去雜質(zhì)Fe2+、Fe3+，則氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，應調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍為_______（填數(shù)值）。

（2）用鉑電極電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，電解的總反應為________，電解使鋅沉積后，電解液可返回_______工序循環(huán)使用。

Answer 1

【答案】3~6.2 （或） 溶浸

【解析】

（1）c(Fe3+)=1×10－5mol/L，1×10－5×c3(OH-)=1×10－38，c(OH-)=1×10－11mol/L，pH=3；氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液中的Fe3+水解從而轉化為Fe(OH)3沉淀，應調(diào)節(jié)溶液的pH應在Fe3+完全沉淀與Zn2+開始沉淀之間；

（2）用鉑電極電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，電解的總反應為硫酸鋅水溶液中Zn2+得電子生成Zn，水失電子生成O2等，電解使鋅沉積后，電解液可返回溶浸工序循環(huán)使用。

（1）c(Fe3+)=1×10－5mol/L，1×10－5×c3(OH-)=1×10－38，c(OH-)=1×10－11mol/L，pH=3；氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液中的Fe3+水解從而轉化為Fe(OH)3沉淀，應調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍為3~6.2。答案為：3~6.2；

（2）用鉑電極電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，電解的總反應為硫酸鋅水溶液中Zn2+得電子生成Zn，水失電子生成O2等，電解的總反應為（或）；電解使鋅沉積后，電解液可返回溶浸工序循環(huán)使用。答案為：（或）；溶浸。