Question

【題目】以工業制立德粉后的鉛鋅廢渣（主要成分為ZnO和PbSO4，雜質含Si、Fe、Cu、Cd等元素）為原料，可以制活性氧化鋅和黃色顏料鉛鉻黃，工業流程如圖所示：

已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp(PbCO3)= 7.4×10-14

（1）“堿浸”過程中PbSO4發生反應的離子方程式為_________________________，氣體A 的化學式為____________________。

（2）“酸浸”過程中pH不宜過低，若pH過低，可能出現的問題是___________________________。

（3）“沉降I”過程中發生反應的離子方程式為_____________________________________。

（4）濾液D中溶質的主要成分為_____________，為制得較為純凈的ZnO，“煅燒”之前應該進行的操作I是_____________________________。

（5）以1t含鋅元素10%的鉛鋅廢渣為原料，制得活性氧化鋅113.4kg，依據以上數據_______（填“能”或“不能”）計算出鋅元素的回收率。若能，寫出計算結果，若不能，請說明理由________________________________________________。

Answer 1

【答案】 PbSO4 (s) + CO32─(aq) PbCO3(s) + SO42─ (aq) CO2 鐵元素以離子形式進入到濾液C中，影響PbCrO4純度 2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O (NH4)2SO4 洗滌、干燥 不能 除去銅、鎘的過程中添加了鋅粉，最終ZnO中的鋅元素不完全來自于鉛鋅廢渣，無法計算鉛鋅廢渣中鋅元素的回收率

【解析】（1）已知Ksp(PbSO4)=1.6×10-8>Ksp(PbCO3)= 7.4×10-14.所以 “堿浸”過程中PbSO4發生反應的離子方程式為 PbSO4 (s) + CO32─(aq) PbCO3(s) + SO42─ (aq)，固體A為PbCO3(s)

酸浸后產生的氣體為CO2, A 的化學式為CO2。答案：PbSO4 (s) + CO32─(aq) PbCO3(s) + SO42─ (aq) CO2

（2）“酸浸”過程中pH不宜過低，若pH過低，酸性強，使Fe與酸反應生成有關鐵的化合物，進入到濾液C中，再加堿進行沉降時，會出現Fe(OH)3沉淀，影響PbCrO4純度。答案：鐵元素以離子形式進入到濾液C中，影響PbCrO4純度。

（3）由 知“沉降I”過程中發生反應的離子方程式為. 2Pb2++2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2OO

（4）由圖知濾液B中含有的離子為Zn2- NH4+ CO32─ ,加H2SO4調節溶液的PH=6-6.5出現沉淀，濾液為(NH4)2SO4，所以濾液D中溶質的主要成分為(NH4)2SO4。

為制得較為純凈的ZnO，“煅燒”之前應該對固體進行洗滌干燥處理。答案：(NH4)2SO4 洗滌、干燥。

（5）根據圖知不能，因為在除去銅、鎘的過程中添加了鋅粉，最終ZnO中的鋅元素不完全來自于鉛鋅廢渣，無法計算鉛鋅廢渣中鋅元素的回收率。