Question

【题目】以炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氯化锌和金属锌。

Ⅰ、制取氯化锌主要工艺如下：

已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。

（1）加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 。

（2）流程图中，为了降低溶液的酸度，试剂X可以是 （选填序号：a．ZnO；b．Zn(OH)2 ；c．Zn2(OH)2CO3 ；d．ZnSO4）；pH应调整到 。

（3）氯化锌能催化乳酸（）生成丙交酯（C6H8O4）和聚乳酸，丙交酯的结构简式为 ，聚乳酸的结构简式为 。

Ⅱ、制取金属锌采用碱溶解{ZnO(s)+2NaOH(aq)+H2O(l)=Na2[Zn(OH)4](aq)}，然后电解浸取液。

（4）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为 ；阴极的电极反应为 。

（5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是 。

Answer 1

【答案】

（1）2Fe2+ ＋H2O2 ＋2H+ = 2Fe3+＋2H2O

（2）abc ；3.2 ≤ pH＜5.2(或：约为4)

（3）；（或：）

（4）O2 （或氧气）； [Zn(OH)4]2－＋2e－=Zn＋4OH－

（5）氧化铜、氧化亚铁不溶于碱溶液中

【解析】

试题分析：炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）加盐酸溶解，形成氯化锌、氯化铜、氯化亚铁的溶液，加锌粉置换出Cu，过滤，滤液中含有锌离子和亚铁离子，加过氧化氢氧化，把亚铁离子氧化为铁离子，加ZnO（或氢氧化锌等）调节PH，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去沉淀，得到氯化锌溶液。

（1）加过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2+ ＋H2O2 ＋2H+ = 2Fe3+＋2H2O；（2）调节pH时要消耗氢离子，但是不能引入杂质，ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均与氢离子反应生成锌离子，消耗氢离子的同时不引人杂质，ZnSO4不能与氢离子反应，所以不能调节pH，答案选abc；调节pH使铁离子转化为沉淀，而锌离子不沉淀，由表中数据可知pH≥3.2时，铁离子完全沉淀，而锌离子开始沉淀的pH为5.2，所以要调节pH为3.2≤pH＜5.2；

（3）分子中含有-COOH和-OH，两分子的乳酸分子间发生酯化反应，反应产物为；分子间发生缩聚反应生成聚乳酸和水，聚乳酸的结构简式为：；

（4）石墨作电极电解时，阳极氢氧根离子失电子，阳极反应为：4OH--4e-═2H2O+O2↑，所以阳极产生的气体是O2；阴极上[Zn（OH）4]2-得电子生成Zn，则阴极的电极方程式为：[Zn（OH）4]2-+2e-=Zn+4OH-。（5）ZnO能溶于强碱溶液，CuO和FeO不溶于碱溶液，酸溶液与ZnO、CuO、FeO均能反应，所以炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解。