Question

【題目】2Zn(OH)2·ZnCO3是制備活性ZnO的中間體，以鋅焙砂(主要成分為ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等離子)為原料制備2Zn(OH)2·ZnCO3的工藝流程如下圖所示:

請回答下列問題:

（1）若(NH4)SO4和NH3·H2O的混合溶液呈中性，則溶液中的c(NH4+)____2c(SO42-)(填“>、“<”或“=”)。

（2）“浸取”時為了提高鋅的浸出率，可采取的措施是__________(任寫一種)。

（3）適量S2-能將Cu2+等離子轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀而除去，若選擇ZnS進行除雜，是否可行?_____[已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24.Ksp(CuS)=1.3×10-36]

（4）“沉鋅”的離子方程式為________________。

（5）“過濾Ⅲ”所得濾液可循環(huán)使用，其主要成分的化學(xué)式為___________。

Answer 1

【答案】 = 攪拌、適當(dāng)加熱、延長浸出時間(任寫一種，答案合理即可) 可行 3Zn2++6HCO3-=2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+H2O (NH4)2SO4

【解析】制備2Zn(OH)2·ZnCO3流程為：鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等離子）中加入硫酸銨、氨水、雙氧水，雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳，過濾后在濾液中加硫化銨，再過濾，除去銅離子，蒸氨除去多余的氨氣，加入碳酸氫銨得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳氣體，過濾得2Zn(OH)2·ZnCO3，濾液為硫酸銨溶液。

（1）(NH4）2SO4與NH3H2O的混合溶液中存在電荷守恒：c （NH4+）+c（H+）=2c（SO42-）+c（OH-），25℃時，pH=7是顯中性的溶液，故c（H+）=c（OH-），所以c （NH4+）=2c（SO42-）；（2）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素判斷“浸取”時為了提高鋅的浸出率，可采取的措施為攪拌、適當(dāng)加熱；（3）根據(jù)反應(yīng)ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，可知K==1.2×1012>>1×105，K>105化學(xué)反應(yīng)完全，所以選擇ZnS進行除雜是可行的；（4）“沉鋅”的過程為溶液中的鋅離子與碳酸氫銨溶液反應(yīng)生成2Zn(OH)2·ZnCO3，離子方程式為3Zn2++6HCO3-=2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+H2O；（5）“過濾3”所得濾液為硫酸銨溶液，可循環(huán)使用，其化學(xué)式為（NH4）2SO4。