解题思路:(1)根据影响化学反应速率的因素进行分析,固体表面积越大,反应速率越大;
(2)根据所加入物质的化学性质,根据质量守恒定律配平化学方程式,根据反应前后元素的化合价进行分析;
(3)根据组成中的原子个数和相对原子质量进行分析;
(4)根据调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH进行分析;
(5)根据从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2进行分析;
(6)根据从溶液中制得干燥纯净的固体一般有蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥等操作进行分析;
(7)根据题中提供的数据,利用各物质之间的反应关系式来计算质量分数.
(1)将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分,所以将菱锌矿研磨成粉的目的是:充分反应,加快反应速度,提高产率;
(2)流程中“氧化除铁”是加入漂白粉,方程式后面产物中又有氯离子,可知氧化剂是ClO-,观察方程式前后可以推出还要加入水分子,所以“氧化除铁”步骤中反应的化学方程式:2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-,反应前铁元素是+2价,氯元素是+1价,氧元素是-2价,反应后铁元素是+3价,氯元素是-1价,氧元素是-2价,所以这个反应中有2种元素的化合价发生了变化;
(3)组成元素Fe、O、H的原子个数是1、2、1,所以元素Fe、O、H的质量比是56:(2×16):1=56:32:1;
(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH,pH应介于8.0≤pH<10.4,所以理论上可选用的最大区间为:8.0≤pH<10.4;
(5)从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2,溶液碱性应较强,b、d符合,而纯碱溶液水解呈碱性,碱性较弱,所以合适的反应物是为:bd;
(6)“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体,应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥,所以蒸发浓缩蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,洗涤,干燥;
(7)设碳酸锌的质量为m,利用关系式法计算:
ZnCO3----ZnO
125 81
m m2
ZnCO3的质量为
125m 2
81,ZnCO3的质量分数为
125m 2
81m 1×100%.
故答案为:(1)充分反应,加快反应速度,提高产率;
(2)2Fe(OH)2+ClO-+H2O═2Fe(OH)3+Cl-,2;
(3)56:32:1;
(4)8.0≤pH<10.4;
(5)b、d;
(6)降温结晶;
(7)125m2/81m1.
点评:
本题考点: 物质的相互转化和制备;酸的化学性质;有关元素化合价的计算;元素质量比的计算;质量守恒定律及其应用.
考点点评: 本题是流行的化工工艺流程题,主要依据流程图中涉及的化学知识、化学原理来设计问题.能够将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题.