Question

（12分）氧化锌为白色粉末，无臭、无味，广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，为了变废为宝，综合应用资源，经常从锌冶炼、锌制品加工企业回收的废渣（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等杂质）来制取氧化锌，其流程如下图所示：

有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表

回答下列问题
（1）在酸浸过程中，经常要保持酸过量，而且要通入空气，理由是         。
（2）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有         。
（3）在“除杂Ⅰ”步骤中，经常使用酸性高锰酸钾溶液，并调节溶液的pH。将溶液调至pH=4的目的是         。
（4）在“碳化合成”中，生成的产物之一为碱式碳酸锌［Zn₂(OH)₂CO₃］，请写出碳化合成步骤的化学方程式         。
（5）在“洗涤”过程中，证明沉淀洗涤完全的标志是         。
（6）由于本工艺液固分离次数较多，明显的不足是         。

Answer 1

每空2分，共12分
（1）保证锌渣酸浸充分；通空气起搅拌作用，使反应充分。（2分）
（2）烧杯、玻璃棒、漏斗               （2分，漏写一个得1分，漏写两个得0分）
（3）使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀除去（2分）
（4）2Na₂CO₃+2Zn(NO₃)₂+H₂O=4NaNO₃+Zn₂(OH)₂CO₃+CO₂↑（2分）
（5）取最后一次洗涤液，做焰色反应，若未见黄色火焰，则表示洗涤干净（2分）
（6）锌的损失较大（2分）

本题为工艺流程题，重点考查实验操作。（1）锌渣中加入硝酸将其溶解和氧化，转化为Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺，鼓入空气可以起到搅拌的作用，让其充分反应，然后通过过滤，除去不溶性杂质；（2）加入Zn粉，可以置换出铜、铁，并能与过量酸反应，调节pH，使铝、铁、铜转化为对应的氢氧化物沉淀；（3）加入Na2CO3，可以与锌结合转化为Zn₂(OH)₂CO₃沉淀过滤、分离。