Question

【題目】2Zn(OH)2·ZnCO3是制備活性ZnO的中間體，以鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等離子）為原料制備2Zn(OH)2·ZnCO3的工藝流程如下：

(1)用(NH4)2SO4與NH3·H2O的混合溶液浸取鋅焙砂生成[Zn(NH3)4]2+的過程中加入H2O2的目的是________。

(2)加入(NH4)2S除雜過程中的主要離子方程式為________。

(3)過濾3所得濾液可循環使用，其主要成分的化學式是_______。

(4)檢驗2Zn(OH)2·ZnCO3沉淀是否洗滌干凈的方法是________。

(5)寫出沉鋅步驟中發生反應的化學方程式________。

Answer 1

【答案】將Mn2+氧化為MnO2除去Cu2++S2－＝CuS↓(NH4)2SO4取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，若無明顯現象，則沉淀已洗滌干凈3ZnSO4+6NH4HCO3＝2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+3(NH4)2SO4+H2O

【解析】

制備2Zn(OH)2·ZnCO3流程為：鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等離子）中加入硫酸銨、氨水、雙氧水，雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳，過濾后在濾液中加硫化銨，再過濾，除去銅離子，蒸氨除去多余的氨氣，加入碳酸氫銨得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳氣體，過濾得2Zn(OH)2·ZnCO3，濾液為硫酸銨溶液，據此解答。

（1）雙氧水具有強氧化性，還原產物是水，不會引入新雜質，因此加入H2O2的目的是將錳離子氧化成二氧化錳而除去錳；

（2）根據以上分析可知加入(NH4)2S的目的是除去銅離子，則除雜過程中的主要離子方程式為Cu2++S2－＝CuS↓；

（3）根據上面的分析可知，過濾3所得濾液為硫酸銨溶液，(NH4)2SO4可以循環使用；

（4）根據上面的分析可知，過濾3所得濾液為硫酸銨溶液，因此證明2Zn(OH)2·ZnCO3沉淀洗滌完全即證明沉淀洗滌濾液中有沒有硫酸根離子，所以操作為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，若無明顯現象，則沉淀已洗滌干凈；

（5）加入碳酸氫銨得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳氣體，根據原子守恒可知還有硫酸銨和水生成，則沉鋅步驟中發生反應的化學方程式為3ZnSO4+6NH4HCO3＝2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+3(NH4)2SO4+H2O。