Question

以炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氧化锌和金属锌。

Ⅰ.制取氧化锌主要工艺如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为l.0mol/L计算）。

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe^3+	1.1	3.2
Zn^2+	5.2	6.4
Fe^2+	5.8	8.8

（1）为了加快反应，“酸溶”需要适当加热，但温度不宜太高，原因是_________。

（2）加入H₂O₂溶液发生反应的离子方程式_______。

（3）流程图中，为了降低溶液的酸度，调节pH范围为_______；若试剂X为Zn₂(OH)₂CO₃，加入X除杂质的离子方程式为________。

（4）已知，室温下，Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38，当pH=3时，溶液中c(Fe³⁺)为______。从ZnCl₂溶液中提取无水ZnCl₂的方法是__________.

Ⅱ.制取金属锌采用碱溶解ZnO(s)+2NaOH (aq)+H₂O=Na₂[Zn(OH)₄](aq),然后电解浸取液。

（5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是______。

（6）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为______；阴极的电极反应为______。

Answer

减少盐酸挥发 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 3.2≤PH<5.2 3Zn2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3↓+6Zn2++3CO2↑ 4.0×10-5 在氯化氢气体，蒸干氯化锌溶液并加热至失去结晶水 氧化铜、氧化亚铁不溶于碱溶液中 O2（或氧气） [Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-

【解析】本题分析：本题主要考查铁的化合物的性质。

（1）为了加快反应，“酸溶”需要适当加热，但温度不宜太高，因为盐酸具有挥发性，所以原因是减少盐酸挥发。

（2）加入H2O2溶液，Fe2+被氧化，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 。

（3）为了使Fe3+完全沉淀而Zn2+不被沉淀，调节pH范围为3.2≤PH<5.2 ；杂质是Fe3+，除杂质的离子方程式为3Zn2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3↓+6Zn2++3CO2↑。

（4）当pH=3时，c(OH-)==-mol/L =1×10-11mol/L， Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)c3(OH-) = c(Fe3+)×(10-11)3=4.0×10-38，c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L。为了抑制ZnCl2的水解反应，从ZnCl2溶液中提取无水ZnCl2的方法是在氯化氢气体中，蒸干氯化锌溶液并加热至失去结晶水。

Ⅱ. （5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是氧化铜、氧化亚铁不溶于碱溶液中。

（6）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为氧气；阴极的电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-。