Question

【題目】以煉鋅煙塵(主要成分為ZnO，含少量CuO和FeO)為原料，制取氯化鋅晶體(ZnCl2·xH2O）的工藝流程如圖：

已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似，pH>11時，Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22-。

(1)堿溶時加入過量NaOH溶液的目的是___，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

(2)沉淀A的主要成分的化學(xué)式是___。

(3) “調(diào)pH”步驟中通入過量CO2，化學(xué)反應(yīng)方程式___。

(4)酸溶時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___。

(5)一系列操作過程中的一系列操作是：___、___、過濾、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】溶解氧化鋅，將其與氧化亞鐵和氧化銅分離 ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O CuO、FeO Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3 Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶

【解析】

煉鋅煙塵(主要成分為ZnO，含少量CuO和FeO)中加入NaOH，由于ZnO具有兩性，能與NaOH反應(yīng)生成Na2ZnO2和H2O，而CuO和FeO不溶，于是成為沉淀A的主要成分；濾液中通入過量CO2調(diào)節(jié)pH，Na2ZnO2生成Zn(OH)2沉淀，CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3；加入鹽酸酸溶，Zn(OH)2轉(zhuǎn)化為ZnCl2；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥，便可獲得氯化鋅晶體。

(1)從以上分析可知，堿溶時加入過量NaOH溶液，ZnO與NaOH反應(yīng)生成Na2ZnO2和H2O，而CuO和FeO不溶，從而得出其目的是溶解氧化鋅，將其與氧化亞鐵和氧化銅分離；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O。答案為：溶解氧化鋅，將其與氧化亞鐵和氧化銅分離；ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O；

(2)因為加入NaOH后，CuO和FeO不溶，所以沉淀A的主要成分的化學(xué)式是CuO、FeO。答案為：CuO、FeO；

(3) “調(diào)pH”步驟中通入過量CO2，Na2ZnO2生成Zn(OH)2沉淀，CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3，化學(xué)反應(yīng)方程式Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3。答案為：Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3；

(4)酸溶時，Zn(OH)2與鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為ZnCl2和水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O。答案為：Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O；

(5)從溶液中提取溶質(zhì)，需要蒸發(fā)結(jié)晶，所以一系列操作過程中的一系列操作是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶。