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(2013?兰州一模)[化学--选修2  化学与技术]
活性ZnO在橡胶、塑料、涂料工业中有广泛的应用,一种由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO的流程如下:
已知:
(1)碱式碳酸锌(Zn2 (OH)2CO3)经焙烧可制得活性ZnO
(2)几种离子生成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
待沉淀离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Cu2+
开始沉淀时pH 6.34 1.48 6.2 5.2
完全沉淀时pH 9.7 3.2 8.0 6.4
请问答下列问题:
(1)浸出过程中提高浸出效率可采用的措施有
将粗ZnO矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等
将粗ZnO矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等
(任答一条即可).
(2)步骤A加H2O2发生反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
,该步骤需控制溶液pH的范围是
3.2~5.2
3.2~5.2

(3)步骤B进行的操作名称是
沉降、过滤
沉降、过滤
.步骤C中加入锌粉的目的是
除去溶液中的Cu2+杂质
除去溶液中的Cu2+杂质

(4)A溶液中主要含有的溶质是
(NH42SO4
(NH42SO4
,生成碱式碳酸锌的离子反应的方程式为
2Zn2++4HCO3-═Zn2 (OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O
2Zn2++4HCO3-═Zn2 (OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O
分析:(1)根据影响化学反应速率的因素进行分析;
(2)步骤A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去,同时不引入新的杂质.由流程图看出该步操作只生成Fe(OH)3沉淀,结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间;
(3)根据流程,步骤B是将氢氧化铁分离出来;Zn比Cu活泼,可将将Cu2+还原为Cu从而除去Cu2+
(4)硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵,据此写出反应的离子方程式.
解答:解:(1)浸取过程中,为提高浸出效率,可将矿石粉碎,增大反应的接触面积,或提高浸取时的温度,加快反应速率,或适当增大酸的浓度等,
故答案为:将粗ZnO矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等;
(2)步骤A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去,同时不引入新的杂质,反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,由流程图看出该步操作只生成Fe(OH)3沉淀,结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;3.2~5.2;
(3)步骤A中将铁离子转变成了氢氧化铁沉淀,所以步骤B是将氢氧化铁分离出来,实验操作是沉降、过滤;Zn比Cu活泼,可将将Cu2+还原为Cu从而除去Cu2+
故答案为:沉降、过滤; 除去溶液中的Cu2+杂质;
(4)硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵,过滤后,得到的滤液溶质主要为(NH42SO4,反应的离子方程式为:2Zn2++4HCO3-═Zn2 (OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O,
故答案为:(NH42SO4; 2Zn2++4HCO3-═Zn2 (OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O.
点评:本题物质的制备流程,涉及了离子方程式的书写、实验操作、反应条件的选择等知识,注重化学和实际的结合,题目难度中等.
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