Question

氧化鋅粉末廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃等行業(yè)，為綜合應(yīng)用資源，常從冶煉鋅、鋅制品加工企業(yè)回收的鋅渣（含有ZnO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Al₂O₃等雜質(zhì)）來制取氧化鋅，流程如圖：

有關(guān)氫氧化物沉淀完全的pH見下表：

（1）在酸浸過程中，常將鋅渣碎成粉末并通入空氣，同時保持酸過量，理由是     。
（2）上述工藝多處涉及“過濾”，實驗室中過濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、      。
（3）①在“除雜Ⅰ”中，常用酸性KMnO₄溶液，其目的是          ，KMnO₄是該反應(yīng)的     （氧化劑、還原劑）。將溶液的pH調(diào)至4，目的是                      。
②在“除雜II”中，加入鋅粉的目的是                                   。
（4）在“碳化合成”中，產(chǎn)物中有堿式碳酸鋅［Zn₂(OH)₂CO₃］和CO₂等，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式                                                     。
（5）本工藝中，過濾分離次數(shù)較多，其明顯的缺陷是                         。

Answer 1

（1）增大反應(yīng)面積，加快反應(yīng)速率（2分）；保證鋅渣充分反應(yīng)。（1分）
（2）玻璃棒、漏斗 （2分，漏寫一個得1分）
（3）①將Fe²⁺轉(zhuǎn)化成為Fe³⁺（2分），氧化劑（1分）  使Fe³⁺ 完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀（2分）
②除去溶液中的Cu²⁺（或調(diào)節(jié)溶液的pH值）（2分）
（4）2Na₂CO₃+2Zn(NO₃)₂+H₂O=4NaNO₃+Zn₂(OH)₂CO₃+CO₂↑（2分，未配平扣1分）
（5）過濾次數(shù)較多，鋅元素損失較多（2分）

試題分析：（1）酸浸采取的措施與加快反應(yīng)速率、提高浸出率或原料的利用率；
（2）過濾需要漏斗、玻璃棒、燒杯等玻璃儀器；
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，將Fe²⁺轉(zhuǎn)化成為Fe³⁺，調(diào)節(jié)pH使Fe³⁺ 完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀；鋅比銅活潑，可以除去溶液中的Cu²⁺（或調(diào)節(jié)溶液的pH值）；
（4）由原子守恒可知，2Na₂CO₃+2Zn(NO₃)₂+H₂O=4NaNO₃+Zn₂(OH)₂CO₃+CO₂↑；
（5）過濾次數(shù)較多，鋅元素損失較多，降低產(chǎn)率。