Question

【題目】2Zn（OH）2ZnCO3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）2ZnCO3的工藝流程如圖：
請回答下列問題：
（1）當（NH4）2SO4 ， NH3H2O的混合溶液中存在c（NH4+）=2c（SO42﹣）時，溶液呈（填“酸”、“堿”或“中”）性．
（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）“浸取”時加入的NH3H2O過量，生成MnO2的離子方程式為 ．
（4）適量S2﹣能將Cu2+等離子轉化為硫化物沉淀而除去，若選擇ZnS進行除雜，是否可行？用計算說明原因： ． [已知：Ksp（ZnS）=1.6×10﹣24 ， Ksp（CuS）=1.3×10﹣36]
（5）“沉鋅”的離子方程式為 ．
（6）“過濾3”所得濾液可循環使用，其主要成分的化學式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）中；中
（2）攪拌、適當加熱
（3）Mn2++H2O2+2NH3?H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O
（4）可行，ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+K= =1.2×1012＞＞1×105
（5）3Zn2++6HCO3﹣=2Zn（OH）2?ZnCO3↓+5CO2↑+H2O
（6）（NH4）2SO4
【解析】解：制備2Zn（OH）2ZnCO3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）2ZnCO3和二氧化碳氣體，過濾得2Zn（OH）2ZnCO3 ， 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﹣），當c（NH4+）=2c（SO42﹣）時，c（H+）=c（OH﹣），即溶液顯中性， 所以答案是：中；（2）根據影響反應速率的因素判斷“浸取”時為了提高鋅的浸出率，可采取的措施為攪拌、適當加熱，
所以答案是：攪拌、適當加熱；（3）“浸取”時加入的NH3H2O過量，溶液呈堿性，雙氧水將錳離子氧化成MnO2 ， 反應的離子方程式為Mn2++H2O2+2NH3H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O，
所以答案是：Mn2++H2O2+2NH3H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O；（4）根據反應ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+ ， 可知K= =1.2×1012＞＞1×105 ， K＞105化學反應完全，所以選擇ZnS進行除雜是可行的，
所以答案是：可行，ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+ K= =1.2×1012＞＞1×105；（5）“沉鋅”的過程為溶液中的鋅離子與碳酸氫銨溶液反應生成2Zn（OH）2ZnCO3 ， 離子方程式為3Zn2++6HCO3﹣=2Zn（OH）2ZnCO3↓+5CO2↑+H2O，
所以答案是：3Zn2++6HCO3﹣=2Zn（OH）2ZnCO3↓+5CO2↑+H2O；（6）“過濾3”所得濾液為硫酸銨溶液，可循環使用，其化學式為（NH4）2SO4 ，
所以答案是：（NH4）2SO4 ．