Question

【题目】我国是最早发现并使用锌的国家，《天工开物》记载了炉甘石（ZnCO3）和木炭冶炼锌。现代工业上用氧化锌烟灰（主要成分为ZnO 、少量Pb、CuO和As2O3）制取高纯锌的工艺流程如图所示。

请回答下列问题：

（1）《天工开物》中炼锌的方法中利用了木炭的____ 性。

（2）滤渣1和滤渣3的主要成份分别是______、______（填化学式）。

（3）“溶浸”时，氧化锌参与反应的相关离子方程式是______；“溶浸”时温度不宜过高，其原因是______。

（4）“氧化除杂”的目的是将AsCl52-转化为As2O5胶体，再经吸附聚沉除去，该反应的离子方程式是______。

（5）“电解”含 [Zn(NH3)4]2+的溶液，阴极放电的电极反应式是______。阳极区产生一种无色无味的气体，将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中，无明显现象，该气体是_____（写化学式）。该流程中可以循环使用的物质是_____（写化学式）。

Answer 1

【答案】还原 Pb Cu ZnO+2NH3+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++H2O或ZnO+2NH3H2O +2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O 避免氨水的分解与挥发 2AsCl52-+2H2O2+H2O=As2O5(胶体)+1OCl-+6H+ [Zn(NH3)4]2++2e-= Zn+4NH3↑ N2 NH4Cl(或NH3H2O和NH4Cl)

【解析】

（1）《天工开物》中炼锌，发生的氧化还原反应为2ZnO+C2Zn+CO2↑。

（2）根据流程可知氧化锌烟灰中Zn，Cu，As三种元素都形成配合物了，故滤渣1为Pb，加入锌粉把铜置换出来，故滤渣3为Cu。

（3）“溶浸”时，氧化锌参与反应的相关离子方程式是ZnO+2NH3+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++H2O或ZnO+2NH3 H2O +2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O；氨水受热易挥发和分解，故“溶浸”时温度不宜过高。

（4）H2O2具有氧化性，把AsCl52-转化为As2O5胶体。

（5）[Zn(NH3)4]2+在阴极得电子被还原，放电的电极反应式是[Zn(NH3)4]2++2e-= Zn+4NH3↑，

阳极区氯离子放电生成氯气，氯气把氨氧化生成了氮气。

（1）《天工开物》中炼锌，发生的氧化还原反应为2ZnO+C2Zn+CO2↑，利用了木炭的还原性，故答案为：还原。

（2）根据流程可知氧化锌烟灰中Zn，Cu，As三种元素都形成配合物了，故滤渣1为Pb，加入锌粉把铜置换出来，故滤渣3为Cu，故答案为：Pb，Cu。

（3）“溶浸”时，氧化锌参与反应的相关离子方程式是ZnO+2NH3+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++H2O或ZnO+2NH3 H2O +2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O；氨水受热易挥发和分解，故“溶浸”时温度不宜过高，故答案为：ZnO+2NH3+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++H2O或ZnO+2NH3 H2O +2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O；避免氨水的分解与挥发。

（4）H2O2具有氧化性，把AsCl52-转化为As2O5胶体，反应的离子方程式为2AsCl52-+2H2O2+H2O=As2O5(胶体)+1OCl-+6H+，故答案为：2AsCl52-+2H2O2+H2O=As2O5(胶体)+1OCl-+6H+。

（5）[Zn(NH3)4]2+在阴极得电子被还原，放电的电极反应式是[Zn(NH3)4]2++2e-= Zn+4NH3↑，

阳极区氯离子放电生成氯气，氯气把氨氧化生成了氮气，该流程中可以循环使用的物质是NH4Cl(或NH3H2O和NH4Cl)，故答案为：[Zn(NH3)4]2++2e-= Zn+4NH3↑；N2；NH4Cl(或NH3H2O和NH4Cl)。