Question

【題目】氧化鋅為白色粉末，無臭、無味，廣泛應用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫藥、玻璃和電子等行業，為了變廢為寶，綜合應用資源，經常從鋅冶煉、鋅制品加工企業回收的廢渣（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO等雜質）來制取氧化鋅，其流程如下圖所示：

信息：1、3FeO+10HNO3==3Fe(NO3)3+NO+5H2O，NO有毒，能與氧氣和水反應生成硝酸。 2、在“除雜Ⅰ”步驟中，只有鐵離子能形成氫氧化鐵沉淀。

回答下列問題

（1）在酸浸過程中，經常要保持酸過量，理由是________；通入空氣的目的是：①起攪拌作用，使反應充分，②___________。通入空氣反應的化學方程式為________________________________。

（2）在“除雜Ⅰ”步驟中，加入一種金屬氧化物與過量的硝酸反應，使溶液pH升高為4左右，請結合本廠實際，可加入的物質是（______）

A、 ZnO B、 FeO C、Fe2O3 D、CuO

（3）為了使產品更加純凈，在“除雜Ⅱ”步驟中，濾渣的成分是_____________________。

（4）在“碳化合成”中，生成的產物之一為堿式碳酸鋅［Zn2(OH)2CO3］，還生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體氧化物。請寫出碳化合成步驟的化學方程式__________________。

Answer 1

【答案】 使廢渣完全反應、使NO轉化為硝酸 4NO+3O2+2H2O==4HNO3 A Zn Cu 2Zn(NO3)2+2 Na2CO3+H2O== Zn2(OH)2CO3+4NaNO3+CO2↑

【解析】（1）鋅渣中加入硝酸將其溶解和氧化，轉化為Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+，鼓入空氣①可以起到攪拌的作用，讓其充分反應，然后通過過濾，除去不溶性雜質；②NO有毒，能與氧氣和水反應生成硝酸。 將有毒氣體轉化成酸，減少污染物的排放，反應方程式為：4NO+3O2+2H2O==4HNO3 （2）A、 ZnO B、 FeO C、Fe2O3 D、CuO，四種物質都能與硝酸反應生成硝酸鹽和水，使溶液的溶液pH升高為4左右，由于本廠的目的是生產氧化鋅，所以應選用ZnO，不引入雜質；

（3）為了使產品更加純凈，在“除雜Ⅱ”步驟中，應加入過量的鋅，將銅、鐵完全從溶液中置換出來，濾渣的成分是鋅、鐵、銅；（4）據質量守恒定律可知反應前后元素的種類不變，“碳化合成”中，生成的產物之一為堿式碳酸鋅［Zn2(OH)2CO3］，有氫元素，所以反應物中還有水，能使澄清石灰水變渾濁的氣體氧化物為二氧化碳，所以依據質量守恒定律可得方程式為：2Zn(NO3)2+2 Na2CO3+H2O== Zn2(OH)2CO3+4NaNO3+CO2↑