某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O)

相关信息如下：

①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH，如图A所示。

②ZnSO₄的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线如图B所示。

请回答：

（1）为提高镀锌铁皮中金属离子的浸出率，除了可适当增加硫酸的浓度，还可以采取的措施有：_______(任写一条)。

（2）步骤Ⅱ中需加入过量H₂O₂，请用离子方程式表示H₂O₂的作用________。

（3）步骤Ⅲ中调节pH范围为_______，调节pH宜选用的试剂为_______。

A．稀硫酸     B．氢氧化锌     C．氢氧化钠     D．氧化锌

（4）检验步骤Ⅲ所得滤液中是否含有Fe³⁺可采用的实验方法是_______。

（5）步骤Ⅳ需要用到下列所有操作：a．蒸发至溶液出现晶膜   b．在60℃蒸发溶剂   c．冷却至室温  d．在100℃蒸发溶剂     e．过滤

请给出上述操作的正确顺序______（操作可敢复使用)。

（6）步骤V中，某同学采用不同降温方式进行冷却结都，测得ZnSO₄·7H₂O颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均的较大晶粒，宜选择______方式进行冷却结晶。

A．快速降温    B．级慢降温    C．变速降温

（7）ZnSO₄可用于制备金属锌。用锌和高铁酸钾制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性电池多50%的电能，已知该电池的总反应是2K₂FeO₄+3Zn=Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂。该电池正极反应式是________。

答案

将镀锌铁皮粉碎或加热或搅拌    2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O    3.8≤pH<6.4    BD    取少量滤液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明滤液中含有Fe³⁺，否则不含    dabace    C    2FeO₄^2-+6e^-+5H₂O=Fe₂O₃+10OH^-   

【分析】

由题给流程图可知，镀锌铁皮中加入稀硫酸，锌和铁与稀硫酸反应生成硫酸锌和硫酸亚铁，过滤得到含有硫酸锌和硫酸亚铁的滤液；向滤液中加入过量双氧水，双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化锌或氧化锌调节溶液pH使铁离子转化为沉淀而除去，过滤得到含有硫酸锌的滤液；由图B可知，控制蒸发温度、冷却结晶得到粗硫酸锌晶体；粗硫酸锌晶体通过重结晶操作获得七水硫酸锌晶体。

【详解】

（1）为提高镀锌铁皮中金属离子的浸出率，除了可适当增加硫酸的浓度，还可以采取加热升高反应温度、粉碎镀锌铁皮和搅拌等措施，故答案为将镀锌铁皮粉碎或加热或搅拌；

（2）步骤Ⅱ中加入过量H₂O₂的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；

（3）由图A可知，步骤Ⅲ中加入氢氧化锌或氧化锌调节溶液3.8≤pH<6.4，使Fe³⁺完全沉淀而又不使Zn²⁺沉淀，故答案为3.8≤pH<6.4；BD；

（4）Fe³⁺与KSCN溶液反应生成血红色的硫氰化铁溶液，检验步骤Ⅲ所得滤液中是否含有Fe³⁺应选用KSCN溶液，操作方法为取少量滤液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明滤液中含有Fe³⁺，否则不含，故答案为取少量滤液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明滤液中含有Fe³⁺，否则不含；

（5）由图B可知，要从溶液中得到粗产品，首先加热蒸发，直到出现晶膜，达到饱和状态并除去部分溶剂；因60℃时产品的溶解度最大，故接着在60℃下蒸发溶剂，并出现晶膜，达到饱和状态，接着冷却至室温，使产品析出，最后过滤，使固液分离，得到粗产品，故操作的正确顺序为dabace，故答案为dabace；

（6）结合图象可知在变速降温的情况下得到的颗粒较大，答案选C，故答案为C；

（7）由电池总反应方程式可知，高铁酸根在正极上放电发生还原反应生成Fe₂O₃，电极反应式为2FeO₄^2-+6e^-+5H₂O=Fe₂O₃+10OH^-，故答案为2FeO₄^2-+6e^-+5H₂O=Fe₂O₃+10OH^-。

【点睛】

本题考查化学工艺流程，解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。