Question

【题目】2Zn(OH)2·ZnCO3是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子）为原料制备2Zn(OH)2·ZnCO3的工艺流程如下：

(1)用(NH4)2SO4与NH3·H2O的混合溶液浸取锌焙砂生成[Zn(NH3)4]2+的过程中加入H2O2的目的是________。

(2)加入(NH4)2S除杂过程中的主要离子方程式为________。

(3)过滤3所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是_______。

(4)检验2Zn(OH)2·ZnCO3沉淀是否洗涤干净的方法是________。

(5)写出沉锌步骤中发生反应的化学方程式________。

Answer 1

【答案】将Mn2+氧化为MnO2除去Cu2++S2－＝CuS↓(NH4)2SO4取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，若无明显现象，则沉淀已洗涤干净3ZnSO4+6NH4HCO3＝2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+3(NH4)2SO4+H2O

【解析】

制备2Zn(OH)2·ZnCO3流程为：锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子）中加入硫酸铵、氨水、双氧水，双氧水将锰离子氧化成二氧化锰，过滤后在滤液中加硫化铵，再过滤，除去铜离子，蒸氨除去多余的氨气，加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳气体，过滤得2Zn(OH)2·ZnCO3，滤液为硫酸铵溶液，据此解答。

（1）双氧水具有强氧化性，还原产物是水，不会引入新杂质，因此加入H2O2的目的是将锰离子氧化成二氧化锰而除去锰；

（2）根据以上分析可知加入(NH4)2S的目的是除去铜离子，则除杂过程中的主要离子方程式为Cu2++S2－＝CuS↓；

（3）根据上面的分析可知，过滤3所得滤液为硫酸铵溶液，(NH4)2SO4可以循环使用；

（4）根据上面的分析可知，过滤3所得滤液为硫酸铵溶液，因此证明2Zn(OH)2·ZnCO3沉淀洗涤完全即证明沉淀洗涤滤液中有没有硫酸根离子，所以操作为取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，若无明显现象，则沉淀已洗涤干净；

（5）加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳气体，根据原子守恒可知还有硫酸铵和水生成，则沉锌步骤中发生反应的化学方程式为3ZnSO4+6NH4HCO3＝2Zn(OH)2·ZnCO3↓+5CO2↑+3(NH4)2SO4+H2O。