Question

【題目】以煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）為原料，可以制取氯化鋅和金屬鋅。

Ⅰ、制取氯化鋅主要工藝如下：

已知：Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似，pH＞11時Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L－1計算)。

（1）加入H2O2溶液發生反應的離子方程式為 。

（2）流程圖中，為了降低溶液的酸度，試劑X可以是 （選填序號：a．ZnO；b．Zn(OH)2 ；c．Zn2(OH)2CO3 ；d．ZnSO4）；pH應調整到 。

（3）氯化鋅能催化乳酸（）生成丙交酯（C6H8O4）和聚乳酸，丙交酯的結構簡式為 ，聚乳酸的結構簡式為 。

Ⅱ、制取金屬鋅采用堿溶解{ZnO(s)+2NaOH(aq)+H2O(l)=Na2[Zn(OH)4](aq)}，然后電解浸取液。

（4）以石墨作電極電解時，陽極產生的氣體為 ；陰極的電極反應為 。

（5）煉鋅煙塵采用堿溶，而不采用酸溶后電解，主要原因是 。

Answer 1

【答案】

（1）2Fe2+ ＋H2O2 ＋2H+ = 2Fe3+＋2H2O

（2）abc ；3.2 ≤ pH＜5.2(或：約為4)

（3）；（或：）

（4）O2 （或氧氣）； [Zn(OH)4]2－＋2e－=Zn＋4OH－

（5）氧化銅、氧化亞鐵不溶于堿溶液中

【解析】

試題分析：煉鋅煙塵（主要成份為ZnO，含少量CuO和FeO）加鹽酸溶解，形成氯化鋅、氯化銅、氯化亞鐵的溶液，加鋅粉置換出Cu，過濾，濾液中含有鋅離子和亞鐵離子，加過氧化氫氧化，把亞鐵離子氧化為鐵離子，加ZnO（或氫氧化鋅等）調節PH，鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，得到氯化鋅溶液。

（1）加過氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe2+ ＋H2O2 ＋2H+ = 2Fe3+＋2H2O；（2）調節pH時要消耗氫離子，但是不能引入雜質，ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均與氫離子反應生成鋅離子，消耗氫離子的同時不引人雜質，ZnSO4不能與氫離子反應，所以不能調節pH，答案選abc；調節pH使鐵離子轉化為沉淀，而鋅離子不沉淀，由表中數據可知pH≥3.2時，鐵離子完全沉淀，而鋅離子開始沉淀的pH為5.2，所以要調節pH為3.2≤pH＜5.2；

（3）分子中含有-COOH和-OH，兩分子的乳酸分子間發生酯化反應，反應產物為；分子間發生縮聚反應生成聚乳酸和水，聚乳酸的結構簡式為：；

（4）石墨作電極電解時，陽極氫氧根離子失電子，陽極反應為：4OH--4e-═2H2O+O2↑，所以陽極產生的氣體是O2；陰極上[Zn（OH）4]2-得電子生成Zn，則陰極的電極方程式為：[Zn（OH）4]2-+2e-=Zn+4OH-。（5）ZnO能溶于強堿溶液，CuO和FeO不溶于堿溶液，酸溶液與ZnO、CuO、FeO均能反應，所以煉鋅煙塵采用堿溶，而不采用酸溶后電解。