Question

16．實(shí)驗(yàn)室用氧化鋅礦粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）制備堿式碳酸鋅[Zn₂（OH）₂CO₃]，并將其用于合成氨工藝脫硫研究．

（1）“酸浸”時(shí)保持H₂SO₄過(guò)量的目的是提高礦石的浸出率（或防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子水解）．
（2）寫(xiě)出氧化時(shí)的離子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）流程中調(diào)節(jié)pH=5.4所加試劑X為BC（填序號(hào)）．A．NaOH   B．ZnO    C．ZnCO₃
濾渣1的成分為Fe（OH）₃（寫(xiě)化學(xué)式）
（4）上述流程中的“濾液”可以用作化肥，該濾液的主要成分為（NH₄）₂SO₄（填化學(xué)式）．
（5）合成氨原料氣脫硫原理如圖，堿式碳酸鋅吸收硫化氫的化學(xué)方程式為Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O．

Answer 1

分析 氧化鋅礦粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子，加入雙氧水將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入試劑X調(diào)節(jié)溶液pH=5.4，使鐵離子沉淀，在調(diào)節(jié)pH時(shí)不能能引入新的雜質(zhì)，所以試劑X可以用ZnO、ZnCO₃等，過(guò)濾得濾渣1為Fe（OH）₃，在濾液中加入過(guò)量Zn，用鋅還原出銅離子，除去銅，過(guò)濾得濾渣2為銅和過(guò)量的鋅，濾液中加入碳酸銨調(diào)節(jié)pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同時(shí)生成硫酸銨，以此解答該題．

解答 解：氧化鋅礦粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子，加入雙氧水將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入試劑X調(diào)節(jié)溶液pH=5.4，使鐵離子沉淀，在調(diào)節(jié)pH時(shí)不能能引入新的雜質(zhì)，所以試劑X可以用ZnO、ZnCO₃等，過(guò)濾得濾渣1為Fe（OH）₃，在濾液中加入過(guò)量Zn，用鋅還原出銅離子，除去銅，過(guò)濾得濾渣2為銅和過(guò)量的鋅，濾液中加入碳酸銨調(diào)節(jié)pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同時(shí)生成硫酸銨，
（1）“酸浸”時(shí)保持H₂SO₄過(guò)量，可使固體充分溶解，且防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子水解，
故答案為：提高礦石的浸出率（或防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子水解）；
（2）氧化時(shí)是加入雙氧水將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）根據(jù)上面的分析可知，在調(diào)節(jié)pH時(shí)不能能引入新的雜質(zhì)，所以試劑X可以用ZnO、ZnCO₃等，故選BC，渣1為Fe（OH）₃，
故答案為：BC；Fe（OH）₃；
（4）根據(jù)上面的分析可知，加入碳酸銨調(diào)節(jié)pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同時(shí)生成（NH₄）₂SO₄，可用作化肥，
故答案為：（NH₄）₂SO₄；
（5）由流程可知堿式碳酸鋅吸收硫化氫可生成ZnS，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O，
故答案為：Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目主要依據(jù)流程圖中涉及的化學(xué)知識(shí)、化學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題．能夠?qū)��?shí)際問(wèn)題分解，通過(guò)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，采用分析、綜合的方法，解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題．