Question

【题目】2Zn(OH)2·ZnCO3是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂(主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子)为原料制备2Zn(OH)2·ZnCO3的工艺流程如下图所示:

请回答下列问题:

（1）若(NH4)SO4和NH3·H2O的混合溶液呈中性，则溶液中的c(NH4+)____2c(SO42-)(填“>、“<”或“=”)。

（2）“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施是__________(任写一种)。

（3）适量S2-能将Cu2+等离子转化为硫化物沉淀而除去，若选择ZnS进行除杂，是否可行?_____[已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24.Ksp(CuS)=1.3×10-36]

（4）“沉锌”的离子方程式为________________。

（5）“过滤Ⅲ”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式为___________。

Answer 1

【答案】 = 搅拌、适当加热、延长浸出时间(任写一种，答案合理即可) 可行 3Zn2++6HCO3-=2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+H2O (NH4)2SO4

【解析】制备2Zn(OH)2·ZnCO3流程为：锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子）中加入硫酸铵、氨水、双氧水，双氧水将锰离子氧化成二氧化锰，过滤后在滤液中加硫化铵，再过滤，除去铜离子，蒸氨除去多余的氨气，加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳气体，过滤得2Zn(OH)2·ZnCO3，滤液为硫酸铵溶液。

（1）(NH4）2SO4与NH3H2O的混合溶液中存在电荷守恒：c （NH4+）+c（H+）=2c（SO42-）+c（OH-），25℃时，pH=7是显中性的溶液，故c（H+）=c（OH-），所以c （NH4+）=2c（SO42-）；（2）根据影响反应速率的因素判断“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施为搅拌、适当加热；（3）根据反应ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，可知K==1.2×1012>>1×105，K>105化学反应完全，所以选择ZnS进行除杂是可行的；（4）“沉锌”的过程为溶液中的锌离子与碳酸氢铵溶液反应生成2Zn(OH)2·ZnCO3，离子方程式为3Zn2++6HCO3-=2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+H2O；（5）“过滤3”所得滤液为硫酸铵溶液，可循环使用，其化学式为（NH4）2SO4。