Question

活性ZnO在橡膠、塑料、涂料工業中有重要應用，一種由粗ZnO(含FeO、CuO)制備活性ZnO的流程如下(已知：堿式碳酸鋅經焙燒可制得活性ZnO)：

已知：幾種離子生成氫氧化物沉淀時的pH如表：

待沉淀離子	Fe2＋	Fe3＋	Zn2＋	Cu2＋
開始沉淀時pH	6.34	1.48	6.2	5.2
完全沉淀時pH	9.7	3.2	8.0	6.4

 
請回答下列問題：
(1)步驟A加H₂O₂發生反應的離子方程式是                                     ，該步驟需控制溶液pH的范圍是                                            。
(2)A溶液中主要含有的溶質是           。
(3)堿式碳酸鋅經焙燒制得活性ZnO的反應ΔH＞0，該反應能自發進行的原因是ΔS       (選填“＝”、“＞”或“＜”)0。
(4)若經處理后的廢水pH＝8，此時Zn^2＋的濃度為       mg/L(常溫下，K_sp[Zn(OH)₂]＝1.2×10^－17)。

Answer 1

(1)2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe^3＋＋2H₂O　3.2～5.2　(2)(NH₄)₂SO₄　(3)＞　(4)0.78

(1)步驟A加入H₂O₂的目的是將Fe^2＋氧化為Fe^3＋便于除去，同時不引入新的雜質。由流程圖看出該步操作只生成Fe(OH)₃沉淀，結合表中數據可知需控制溶液pH為3.2～5.2之間。
(2)硫酸鋅溶液中加入碳酸氫銨后生成堿式碳酸鋅沉淀和硫酸銨。
(3)反應自發，且ΔH＞0，則ΔS必大于0。
(4)由c(Zn^2＋)×c²(OH^－)＝K_sp
c(Zn^2＋)＝＝＝1.2×10^－5(mol·L^－1)，即1.2×10^－5 mol·L^－1×65 g·mol^－1＝7.8×10^－4g·L－1，即0.78 mg·L^－1