Question

【題目】從銅轉爐煙灰（主要成分ZnO還有Pb、Cu、Cd、As、Cl、F等元素）中回收鋅、銅、鉛等元素進行資源綜合利用，具有重要意義。以銅轉爐煙灰制備重要化工原料活性氧化鋅的工藝流程如圖所示。

己知：活性炭凈化主要是除去有機雜質。

請回答以下問題：

（1）若浸出液中鋅元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在，則浸取時ZnO發(fā)生反應的離子方程式為___。

（2）在反應溫度為50℃，反應時間為lh時，測定各元素的浸出率與氯化銨溶液濃度的關系如圖，結合流程圖分析，氯化銨適宜的濃度為___ mo1·L-1。

（3）若浸出液中c（AsO43-）=6.0×10-3molL-1，現(xiàn)將8.0×10-3mo1L-1FeC13溶液與浸出液等體積混合生成砷酸鐵沉淀。若該溫度時Ksp(FeAsO4)=2.0×10-22，則反應后溶液中c(AsO43-)=___mo1L-1。

（4）濾渣II的主要成分為___；除雜3是置換除雜過程，則此過程主要除去的金屬有___（填化學式）。

（5）沉鋅得到的物質為Zn(NH3)2C12，請寫出水解轉化的化學方程式___。

（6）該流程中可以循環(huán)使用的物質的電子式為___。

（7）取mg活性氧化鋅樣品，預處理后配成待測液，加入指示劑3、4滴，再加入適量六亞甲基四胺，用amolL-1EDTA標準液進行滴定，消耗標準液VmL。己知：與1.0mLEDTA標準液[c(EDTA)=1.000mo1L-1]相當?shù)囊钥吮硎镜难趸�鋅質量為0.08139，則樣品中氧化鋅的質量分數(shù)為___（用代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】ZnO+2NH4++2NH3H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O 4 2.0×10-19 CaF2 Cu和Cd Zn(NH3)2Cl2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NH4Cl ×100%或%

【解析】

首先用氯化銨和氨水浸取煙灰，將鋅元素轉化為配離子，加入氯化鐵沉砷，加入氯化鈣可以得到沉淀（螢石），加入鋅粉可以將其它金屬離子全部置換出來得到濾渣III，加入活性炭除去有機雜質，加入鹽酸將鋅轉化為，最后得到氧化鋅，據(jù)此來分析本題即可。

（1）根據(jù)題目信息，離子方程式為，這個方程可以從電荷守恒的角度來配平；

（2）觀察題圖，當氯化銨的濃度為4mol/L時，一方面鋅元素的浸出率已經(jīng)接近100%，再增加氯化銨濃度沒有太大意義，另一方面若濃度再高，鉛元素將進入溶液，無法完全除去鉛；

（3）等體積混合后相當于兩種離子的濃度都變?yōu)橐话耄��?/span>，，而兩種離子是1:1沉淀的，設反應后濃度為，則有，解得；

（4）根據(jù)分析，濾渣II為，而除雜3主要可以除去溶液中的和；

（5）既然煅燒后得到，則煅燒前必然為，即水解產(chǎn)物為，據(jù)此來寫出方程式Zn(NH3)2Cl2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NH4Cl；

（6）水解后得到的氯化銨，又可以用于第一步的浸取，可以循環(huán)利用，其電子式為；

（7）根據(jù)先求出EDTA的消耗量為，這些EDTA對應的氧化鋅的質量為克，因此氧化鋅的質量分數(shù)為。