Question

实验室用氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO3、CuO等）制备碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]，并将其用于合成氨工艺脱硫研究。

（1）“酸浸”时保持H2SO4过量的目的是                   ；

（2）写出氧化时的离子方程式：                         ；

（3）流程中调节pH=5.4所加试剂X为                   （填序号）；

A．NaOH          B．ZnO         C．ZnCO3

滤渣1的成分为           （写化学式）；

（4）上述流程中的“滤液”可以用作化肥，该滤液的主要成分为          （填化学式）；

（5）合成氨原料气脱硫原理如图，碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为       。

Answer

（1）提高矿石的浸出率（或防止Zn2+、Fe2+、Cu2+等金属离子水解）（答1点即给分）

（2）2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O （3）BC Fe(OH)3

（4）(NH4)2SO4（多答碳酸氢铵等视而不见）

（5）Zn2(OH)2CO3 + 2H2S＝2ZnS↓+CO2↑+3H2O（不配平扣1分）

【解析】

试题分析：氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO3、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn2+、Fe2+、Cu2+等金属离子，加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入X(ZnO等)调节溶液pH=5.4，得到滤渣1，滤渣1是Fe(OH)3 ，向滤液中加入Zn，发生Zn+Cu2＋=Zn2＋+Cu，滤渣2是铜，除去铜，然后加入碳酸铵调节pH6.0～6.5，可生成Zn2(OH)2CO3，据此回答.

（1）“酸浸”时保持H2SO4过量，可使固体充分溶解，提高矿石的浸出率，且防止Zn2+、Fe2+、Cu2+等金属离子水解。

（2）由流程可知，H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，H2O2得电子生成H2O，离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O。

（3）流程中调节pH=5.4，有利于铁离子的水解，且不能引入新杂质，可加入含锌的化合物，如ZnO、 碱式碳酸锌、碳酸锌、氢氧化锌、氨水等，所以答案选BC；根据上述分析，滤渣1为Fe(OH)3。

（4）加入碳酸铵调节pH6.0～6.5，可生成Zn2(OH)2CO3，同时生成(NH4)2SO4，可用作化肥。

（5）由流程可知碱式碳酸锌吸收硫化氢可生成ZnS，反应的化学方程式为Zn2(OH)2CO3 + 2H2S＝2ZnS↓+CO2↑+3H2O。

【考点定位】考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

【名师点睛】本题考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。本题是流行的化工工艺流程题，为高考常见题型，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目主要依据流程图中涉及的化学知识、化学原理来设计问题．能够将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决化学问题。审流程图时要注意，看箭头，进入的是投料（即反应物）、出去的是生成物（包括主产物和副产物）；找三线，物料进出线、操作流程线、循环线。