硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域.工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下:
(1)步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。
①酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是 。
②过滤时为防堵塞,过滤装置需常用NaOH溶液清洗,其清洗原理是 (用化学方程式表示)。
(2)步骤Ⅱ中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为 。
(3)步骤Ⅲ所得滤渣Z的主要成分是 。
(4)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示。
①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是 。
②在图中C点,680 ℃时所得固体的化学式为 (填字母序号)。
a.ZnO b.ZnSO4 c.ZnSO4·H2O d.Zn3O(SO4)2