Question

【题目】硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t其工艺流程如图1所示．

（1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是（填序号）．
①研磨 ②多次浸取 ③升高温度 ④加压 ⑤搅拌
（2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是（写化学式）．
（3）步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂b应为
（4）步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S．
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是 ，
②Na2S可由等物质的量的Na2S04和CH4在高温、催化剂条件下制取．化学反应方程式为
③已知Na2SO4 ． 10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图2．从滤液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是
（5）若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol，步骤Ⅲ所得Cd为d mol，最后得到VL,物质的量浓度为c mol/L的Na2SO4溶液．则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为 ．

Answer 1

【答案】
（1）①②③⑤
（2）Fe（OH）3
（3）Zn（或锌）
（4）取最后一次洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净；Na2S04+CH4 Na2S+2H2O+CO2；蒸发浓缩，降温结晶，过滤
（5）65（Vc﹣b﹣d）g
【解析】解：锌灰与硫酸反应得含有镉离子、锌离子、铁离子、亚铁离子等的溶液，加入双氧水将二价铁离子氧化为三价铁离子，用碳酸锌调节平衡pH使Fe（OH）3完全沉淀，过滤后得到含有镉离子、锌离子的滤液Ⅰ，和滤渣为Fe（OH）3 ， 步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂b应为锌，过滤后得溶液Ⅱ为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液中加入硫化钠可得硫酸钠和硫化锌，（1）搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末、搅拌、多次浸取等都可提高锌灰的浸取率，故选①②③⑤；（2）根据上面的分析可知，步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是Fe（OH）3 ，
所以答案是：Fe（OH）3；（3）根据上面的分析可知，试剂b应为锌，
所以答案是：Zn（或锌）；（4）①ZnS固体是从硫酸钠溶液中析出的，所以检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净，
所以答案是：取最后一次洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净；②等物质的量的Na2S04和CH4在高温、催化剂条件下生成Na2S，根据元素守恒可知，该化学反应方程式为Na2S04+CH4 Na2S+2H2O+CO2 ，
所以答案是：Na2S04+CH4 Na2S+2H2O+CO2；③根据溶解度随温度变化曲线可知，从滤液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是蒸发浓缩，降温结晶，过滤，
所以答案是：蒸发浓缩，降温结晶，过滤； （5）步骤Ⅲ所得Cd为d mol，则用于置换镉的锌的物质的量为d mol，硫酸钠的物质的量为VL×c mol/L=cVmol，所以硫酸锌的物质的量为cVmol，根据锌元素守恒可知，样品中锌元素的物质的量为cVmol﹣d mol﹣b mol，所以锌灰中含有锌元素的质量为65g/mol×（cVmol﹣d mol﹣b mol）=65（Vc﹣b﹣d）g，
所以答案是：65（Vc﹣b﹣d）g．