Question

【題目】利用工業煉鉛產生的鋅灰(主要成分為ZnO、PbO、FeO、MnO2、CuO)可回收制備ZnCl2，工藝流程如下：

回答下列問題

（1）“浸取”實驗中，反應體系的溫度、反應時間對錳脫除效果的影響如下表，則適合的溫度和反應時間分別是________________、____________________。

（2）“濾渣1”的主要成分是_____________。

（3）H2O2溶液的作用是____________________________________，已知“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3，則氧化鋅的作用是_______________________________。“置換”實驗中發生的反應的離子方程式有Zn+Pb2+=Ph+Zn2+、___________________________________。

（4）由鋅灰制取金屬鋅可采用堿溶解，然后電解浸取液，已知：ZnO溶于NaOH溶液中生成[Zn(OH)4]2-，則陰極的電極反應為___________________________________。

（5）ZnCl2晶體溶解于飽和Na2CO3溶液中，得到6.46g的堿式碳酸鋅[Znx(CO3)y(OH)z，為了測定其組成，充分加熱分解，產生的氣體依次通入濃硫酸和堿石灰，質量分別增重了0.72g和0.88g，則該堿式碳酸鋅的化學式為______________________________。

Answer 1

【答案】 30℃ 2.0h MnO2 將Fe2+氧化為Fe3+ 調節pH將Fe3+轉化為沉淀除去 Zn+Cu2+==Zn2++Cu [Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH- Zn3CO3(OH)4

【解析】（1）“浸取”實驗中，根據表中反應體系的溫度、反應時間對錳脫除效果的數據可知，浸出率較高的適合的溫度和反應時間分別是30℃、2.0h；（2）MnO2不溶于稀鹽酸，故“濾渣1”的主要成分是MnO2；（3）H2O2溶液的作用是將Fe2+氧化為Fe3+，已知“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3，則氧化鋅的作用是調節pH將Fe3+轉化為沉淀除去；“置換”實驗中利用鋅置換出未處理的金屬性弱的金屬，發生的反應的離子方程式有Zn+Pb2+=Ph+Zn2+、Zn+Cu2+==Zn2++Cu；（4）陰極堿性條件下[Zn(OH)4]2-得到電子產生Zn，電極反應為[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-；（5）濃硫酸增重為分解生成水的質量，水的物質的量為=0.04mol，則n（OH-）=0.08mol，堿石灰增重為分解得到二氧化碳的質量，二氧化碳物質為=0.02mol，則n（CO32-）=0.02mol，結合原子守恒，可知（Zn2+）=×（0.08mol+0.02mol×2）=0.06mol，則x：y：z=0.06：0.02：0.08=3：1：4，故該堿式碳酸鋅的化學式為： Zn3CO3(OH)4。