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工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。

(1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
增大接觸面積,提高浸出效率
增大接觸面積,提高浸出效率
。
②通過(guò)“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
ZnO+2NH3?H2O+2
NH
+
4
=[Zn(NH34]2++3H2O
ZnO+2NH3?H2O+2
NH
+
4
=[Zn(NH34]2++3H2O
。
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
A
s
O
3
-
3
?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
2OH-+
A
s
O
3
-
3
+S2
O
2
-
8
=
A
s
O
3
-
4
+2
SO
2
-
4
+H2O
2OH-+
A
s
O
3
-
3
+S2
O
2
-
8
=
A
s
O
3
-
4
+2
SO
2
-
4
+H2O
。
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
CuS
CuS
和BaSO4。
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
“蒸氨”過(guò)程中有NH3產(chǎn)生,溶液中NH3的濃度降低,平衡[Zn(NH34]2+?Zn2++4NH3 正向移動(dòng),[Zn(NH34]2+轉(zhuǎn)化為Zn2+,溶液中還存在
SO
2
-
4
和OH-,反應(yīng)得到白色固體ZnSO4?Zn(OH)2
“蒸氨”過(guò)程中有NH3產(chǎn)生,溶液中NH3的濃度降低,平衡[Zn(NH34]2+?Zn2++4NH3 正向移動(dòng),[Zn(NH34]2+轉(zhuǎn)化為Zn2+,溶液中還存在
SO
2
-
4
和OH-,反應(yīng)得到白色固體ZnSO4?Zn(OH)2
。
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
ZnSO4?Zn(OH)2+2
HCO
-
3
=2ZnCO3+
SO
2
-
4
+2H2O
ZnSO4?Zn(OH)2+2
HCO
-
3
=2ZnCO3+
SO
2
-
4
+2H2O
。
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
樣品起始質(zhì)量
-
剩余固體質(zhì)量
樣品起始質(zhì)量
×100%。
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。

①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
94.6
94.6
%(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
b
b
(填字母序號(hào))。
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
(NH42SO4、NH3?H2O、CO2
(NH42SO4、NH3?H2O、CO2
。

【答案】增大接觸面積,提高浸出效率;ZnO+2NH3?H2O+2
NH
+
4
=[Zn(NH34]2++3H2O;2OH-+
A
s
O
3
-
3
+S2
O
2
-
8
=
A
s
O
3
-
4
+2
SO
2
-
4
+H2O;CuS;“蒸氨”過(guò)程中有NH3產(chǎn)生,溶液中NH3的濃度降低,平衡[Zn(NH34]2+?Zn2++4NH3 正向移動(dòng),[Zn(NH34]2+轉(zhuǎn)化為Zn2+,溶液中還存在
SO
2
-
4
和OH-,反應(yīng)得到白色固體ZnSO4?Zn(OH)2;ZnSO4?Zn(OH)2+2
HCO
-
3
=2ZnCO3+
SO
2
-
4
+2H2O;94.6;b;(NH42SO4、NH3?H2O、CO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:82引用:5難度:0.5
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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