Question

（2013?蘭州一模）[化學(xué)--選修2  化學(xué)與技術(shù)]
活性ZnO在橡膠、塑料、涂料工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，一種由粗ZnO（含F(xiàn)eO、CuO）制備活性ZnO的流程如下：
已知：
（1）堿式碳酸鋅（Zn₂ （OH）₂CO₃）經(jīng)焙燒可制得活性ZnO
（2）幾種離子生成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表：

待沉淀離子	Fe2+	Fe3+	Zn2+	Cu2+
開(kāi)始沉淀時(shí)pH	6.34	1.48	6.2	5.2
完全沉淀時(shí)pH	9.7	3.2	8.0	6.4

請(qǐng)問(wèn)答下列問(wèn)題：
（1）浸出過(guò)程中提高浸出效率可采用的措施有

將粗ZnO礦石粉碎或提高浸取溫度或適當(dāng)增加酸的濃度等

（任答一條即可）．
（2）步驟A加H₂O₂發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

，該步驟需控制溶液pH的范圍是

3.2～5.2

．
（3）步驟B進(jìn)行的操作名稱是

沉降、過(guò)濾

．步驟C中加入鋅粉的目的是

除去溶液中的Cu²⁺雜質(zhì)

．
（4）A溶液中主要含有的溶質(zhì)是

（NH₄）₂SO₄

，生成堿式碳酸鋅的離子反應(yīng)的方程式為

2Zn²⁺+4HCO₃^-═Zn₂ （OH）₂CO₃↓+3CO₂↑+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素進(jìn)行分析；
（2）步驟A加入H₂O₂的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺ 便于除去，同時(shí)不引入新的雜質(zhì)．由流程圖看出該步操作只生成Fe（OH）₃沉淀，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知需控制溶液pH為3.2-5.2之間；
（3）根據(jù)流程，步驟B是將氫氧化鐵分離出來(lái)；Zn比Cu活潑，可將將Cu²⁺還原為Cu從而除去Cu²⁺；
（4）硫酸鋅溶液中加入碳酸氫銨后生成堿式碳酸鋅沉淀和硫酸銨，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式．

解答：解：（1）浸取過(guò)程中，為提高浸出效率，可將礦石粉碎，增大反應(yīng)的接觸面積，或提高浸取時(shí)的溫度，加快反應(yīng)速率，或適當(dāng)增大酸的濃度等，
故答案為：將粗ZnO礦石粉碎或提高浸取溫度或適當(dāng)增加酸的濃度等；
（2）步驟A加入H₂O₂的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺ 便于除去，同時(shí)不引入新的雜質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為
2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，由流程圖看出該步操作只生成Fe（OH）₃沉淀，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知需控制溶液pH為3.2-5.2之間，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；3.2～5.2；
（3）步驟A中將鐵離子轉(zhuǎn)變成了氫氧化鐵沉淀，所以步驟B是將氫氧化鐵分離出來(lái)，實(shí)驗(yàn)操作是沉降、過(guò)濾；Zn比Cu活潑，可將將Cu²⁺還原為Cu從而除去Cu²⁺，
故答案為：沉降、過(guò)濾； 除去溶液中的Cu²⁺雜質(zhì)；
（4）硫酸鋅溶液中加入碳酸氫銨后生成堿式碳酸鋅沉淀和硫酸銨，過(guò)濾后，得到的濾液溶質(zhì)主要為（NH₄）₂SO₄，反應(yīng)的離子方程式為：2Zn²⁺+4HCO₃^-═Zn₂ （OH）₂CO₃↓+3CO₂↑+H₂O，
故答案為：（NH₄）₂SO₄； 2Zn²⁺+4HCO₃^-═Zn₂ （OH）₂CO₃↓+3CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題物質(zhì)的制備流程，涉及了離子方程式的書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)操作、反應(yīng)條件的選擇等知識(shí)，注重化學(xué)和實(shí)際的結(jié)合，題目難度中等．