Question

【题目】氧化锌烟灰中主要含有锌、铅、铜、氧、砷、氯等元素。氨法溶浸氧化锌烟灰可制取高纯锌，工艺流程如图所示。

已知氧化锌烟灰经溶浸后，其中的锌、铅、铜、氧、砷元素不同程度的进入浸出液中，其中锌和砷元素分别以Zn(NH3)42＋、AsCl52－的形式存在。

回答下列问题：

(1)Zn的原子序数为30，其在元素周期表中的位置为____________。

(2)锌浸出率与温度的关系如图所示，分析30℃时锌浸出率最高的原因为______________。

(3)“氧化除杂”中，AsCl52－转化为As2O5胶体吸附聚沉除去，溶液始终接近中性。该反应的离子方程式__________________________________________。

(4)“滤渣3”除锌外，主要成分为___________________。

(5)“电解”时阳极区放出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___________(写名称)。电解后的电解液经补充_________(写一种物质的化学式)后可返回至__________________(填流程中的操作名称)循环利用。

(6)ZnCl2溶液一次水解可获得产物Zn(OH)xCly，取10.64g该水解产物，经二次水解、缎烧后，可得氧化锌8.1g(假设各步均转化完全)。则一次水解产物的化学式为_______________。

Answer 1

【答案】第四周期ⅡB 低于30℃，溶浸反应速率随温度升高而增大，超过30℃，氨气逸出导致溶浸反应速率下降 2AsCl52+2H2O2+6NH3H2O=As2O5(胶体)+10Cl+6NH4++5H2O Cu、Cd 氮气 NH3或NH3H2O 溶浸 Zn(OH)1.6Cl0.4

【解析】

由流程可知，氧化锌烟灰加入氨水、氯化铵进行溶浸，溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsCl52-的形式存在，加入过氧化氢，AsCl52-转化为As2O5胶体吸附聚沉除去，过滤后加入锌粉还原，可除去Cu、Cd等，滤液主要含有Zn(NH3)42+，电解可生成高纯度锌，以此解答该题。

(1)Zn的原子序数为30，其在元素周期表中的位置为第四周期ⅡB，

故答案为：第四周期ⅡB；

(2)根据温度与锌浸出率的图可知，30℃左右时浸出率最高，如低于30℃，溶浸反应速率随温度升高而增大，超过30℃，氨气逸出导致溶浸反应速率下降，

故答案为：低于30℃，溶浸反应速率随温度升高而增大，超过30℃，氨气逸出导致溶浸反应速率下降；

(3)“氧化除杂”中，AsCl52转化为As2O5胶体吸附聚沉除去，反应的离子方程式为2AsCl52+2H2O2+6NH3H2O=As2O5(胶体)+10Cl+6NH4++5H2O，

故答案为：2AsCl52+2H2O2+6NH3H2O=As2O5(胶体)+10Cl+6NH4++5H2O；

(4)锌可置换出Cu、Cd，“滤渣3”的主要成分为Cu、Cd，

故答案为：Cu、Cd；

(5)“电解”时Zn(NH3) 42+在阴极放电，发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn(NH3) 42++2e=Zn+4NH3，阳极区放出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，该气体是氮气，则电解后的电解液经补充氨气或氨水后可返回“溶浸”工序继续使用，

故答案为：氮气；NH3或NH3H2O；溶浸；

（6）“一次水解”时，产物为Zn(OH)xCly，取10.64g该水解产物，经二次水解、煅烧后，可得活性氧化锌8.1g（假设各步均转化完全），则ZnO的物质的量为n(ZnO)==0.1mol，根据Zn元素守恒，则一次水解产物的物质的量也为0.1mol，则Zn(OH)xCly的摩尔质量为=106.4g/mol，根据整体呈电中性，则有2=x+y，根据整体摩尔质量为106.4g/mol，则有65+17x+35.5y=106.4，联立x+y=2，65+17x+35.4y=106.4，解得x=1.6、y=0.4，所以一次水解产物的化学式为：Zn(OH)1.6Cl0.4，

故答案为：Zn(OH)1.6Cl0.4。