Question

2Zn(OH)₂•ZnCO₃是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu²⁺、Mn²⁺等离子）为原料制备2Zn(OH)₂•ZnCO₃的工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）当(NH₄)₂SO₄，NH₃·H₂O的混合溶液中存在c(NH₄⁺)＝2c(SO₄^{2  -}  )时，溶液呈           （填“酸”、“碱”或“中”）性。

（2）“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施是             （任写一种）。

（3）“浸取”时加入的NH₃·H₂O过量，生成MnO₂的离子方程式为                        。

（4）适量S^2-能将Cu²⁺等离子转化为硫化物沉淀而除去，若选择ZnS进行除杂，是否可行？用计算说明原因：                           。

[已知：Ksp(ZnS)＝1.6×10^-24，Ksp(CuS)＝1.3×10^-36]

（5）“沉锌”的离子方程式为                          。

（6）“过滤3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是             。

Answer

（1）中；（2）搅拌、适当加热（3）Mn2+＋H2O2＋2NH3·H2O＝MnO2↓＋2NH4+＋2H2O

（4）可行；ZnS＋Cu2+＝CuS＋Zn2+；K＝＝1.2×1012＞＞1×105

（5）3Zn2+＋6HCO3—＝2Zn（OH）2•ZnCO3↓＋5CO2↑＋H2O（6）（NH4）2SO4

【解析】

试题分析：（1）根据电荷守恒可知c（H+）+c（NH4＋）= c（OH－）＋2c（SO42－），溶液中c（NH4＋）＝2c（SO42－），所以c（H+）= c（OH－），因此溶液显中性。

（2）“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施有搅拌、适当加热。

（3）“浸取”时加入的NH3·H2O过量，在碱性溶液中双氧水氧化锰离子生成MnO2的离子方程式为Mn2+＋H2O2＋2NH3·H2O＝MnO2↓＋2NH4+＋2H2O。

（4）根据方程式ZnS＋Cu2＝CuS＋Zn2+可知该反应的平衡常数K＝=＝1.2×1012＞＞1×105，因此是可行的。

（5）根据原子守恒可知“沉锌”时生成的A气体是二氧化碳，则反应的离子方程式为3Zn2+＋6HCO3 -＝2Zn（OH）2•ZnCO3↓＋5CO2↑＋H2O。

（6）“过滤3”所得滤液中含有硫酸铵，可循环使用，硫酸铵的化学式为（NH4）2SO4。

【考点定位】本题主要是考查物质制备工艺流程图分析

【名师点晴】工艺流程图的一般解答思路是：首先从生产目的出发，读懂流程图，即明确原料和产品（包括副产品），即箭头进出的方向，指入的加入的物质（反应物），指出的是生成物（产物）。既要看框内的物质，也要看框外的物质和操作，里外结合，边分析，边思考，从易出着手；其次初步分析流程步骤，了解操作过程 依据流程图分析反应原理，紧扣信息，搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然；最后依据有关反应原理，明确操作目的（如沉淀反应、除杂、分离等）——知其所以然，即结合问题中提供的信息，规范答题 联系储存的知识，有效地进行信息的利用，回答问题。如对反应条件的分析可以从以下几个方面着手：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效率有何影响，对设备有何要求及环境保护等。