氧化锌粉末广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃等行业,为综合应用资源,常从冶炼锌、锌制品加工企业回收的锌渣(含有ZnO、FeO、Fe 2 O 3 、CuO、Al 2 O 3 等杂质)来制取氧化锌,流程如图: 有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表: (1)在酸浸过程中,常将锌渣碎成粉末并通入空气,同时保持酸过量,理由是 。(2)上述工艺多处涉及“过滤”,实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、 。(3)①在“除杂Ⅰ”中,常用酸性KMnO 4 溶液,其目的是 ,KMnO 4 是该反应的 (氧化剂、还原剂)。将溶液的pH调至4,目的是 。②在“除杂II”中,加入锌粉的目的是 。(4)在“碳化合成”中,产物中有碱式碳酸锌[Zn 2 (OH) 2 CO 3 ]和CO 2 等,请写出该反应的化学方程式 。(5)本工艺中,过滤分离次数较多,其明显的缺陷是 。
(1)增大反应面积,加快反应速率(2分);保证锌渣充分反应。(1分) (2)玻璃棒、漏斗 (2分,漏写一个得1分) (3)①将Fe 2+ 转化成为Fe 3+ (2分),氧化剂(1分) 使Fe 3+ 完全转化为Fe(OH) 3 沉淀(2分) ②除去溶液中的Cu 2+ (或调节溶液的pH值)(2分) (4)2Na 2 CO 3 +2Zn(NO 3 ) 2 +H 2 O=4NaNO 3 +Zn 2 (OH) 2 CO 3 +CO 2 ↑(2分,未配平扣1分) (5)过滤次数较多,锌元素损失较多(2分) |
试题分析:(1)酸浸采取的措施与加快反应速率、提高浸出率或原料的利用率; (2)过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等玻璃仪器; (3)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将Fe 2+ 转化成为Fe 3+ ,调节pH使Fe 3+ 完全转化为Fe(OH) 3 沉淀;锌比铜活泼,可以除去溶液中的Cu 2+ (或调节溶液的pH值); (4)由原子守恒可知,2Na 2 CO 3 +2Zn(NO 3 ) 2 +H 2 O=4NaNO 3 +Zn 2 (OH) 2 CO 3 +CO 2 ↑; (5)过滤次数较多,锌元素损失较多,降低产率。 |