Question

【题目】氧化锌主要用作催化剂、脱硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂（ZnO、ZnSiO3和少量As2O3、CuO、PbO杂质，其中As与N同主族）为原料制备氧化锌的流程如图所示：

请回答下列问题。

(1)循环使用的物质有____、____和______（填化学式）。

(2)“浸出”时，锌以Zn( NH3)42+进入滤液。

①浸出率与温度关系如图l所示，请解释温度超过55℃后浸出率显著下降的原因：___________

②浸出率与n(NH3)：n[(NH4)2SO4]关系如图所示，6：4之后浸出率下降，说明____（填编号）的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。

A.ZnO和ZnSiO3 B.ZnO C.ZnSiO3

(3)“除砷”过程中生成Fe3( AsO4)2沉淀，其中铁元素的化合价是____；沉淀剂为FeSO4·H2O、(NH3)2S2O8，添加(NH4)2S2O8的目的是____。

(4)“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是____（填名称）。

(5)“蒸氨”的产物主要是ZnSO4和NH3，写出所发生反应的化学方程式____。

Answer 1

【答案】NH3·H2O或NH3 (NH4)2SO4 CO2 温度升高，氨气挥发而浓度下降，浸出率下降 C +2 把砷氧化成AsO43-以便除去砷 铜和铅 Zn(NH3)4SO4ZnSO4 + 4NH3↑

【解析】

（1）分析流程图可知，循环利用的物质有：NH3·H2O、(NH4)2SO4、CO2，答案：NH3·H2O或NH3 ；(NH4)2SO4 ；CO2；

（2）①在流程图中，浸出时需要加入物质有NH3·H2O，温度升高NH3·H2O易分解出氨气，氨气挥发而浓度下降，浸出率下降。答案：温度升高，氨气挥发而浓度下降，浸出率下降；

②(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，水解显酸性，SiO32-是弱酸根，溶液酸性强越容易使ZnSiO3溶出Zn2+，所以n(NH3)：n[(NH4)2SO4]在6：4之后浸出率下降，说明ZnSiO3的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。答案：C。

(3)As与N同主族，所以Fe3( AsO4)2中砷元素为+5价，则铁元素的化合价是+2价；As2O3中砷元素为+3价，要生成Fe3( AsO4)2沉淀还需要把砷元素进行氧化，所以添加(NH4)2S2O8的目的是氧化砷元素。答案：+2；把砷氧化成AsO43-以便除去砷；

(4)砷元素已经在前面除去，所以“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是铜和铅。答案：铜和铅；

（5）除杂之后得到的溶液是Zn(NH3)4SO4溶液，那么“蒸氨”发生反应的化学方程式为：Zn(NH3)4SO4 ZnSO4 + 4NH3↑。答案：Zn(NH3)4SO4 ZnSO4 + 4NH3↑。