题目内容
【题目】氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。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。
注：“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。
回答下列问题：
（1）Zn(NH3)42+中Zn的化合价为________，“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为________。
（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）“滤渣3”的主要成分为________。
（4）“电解”时Zn(NH3)42+在阴极放电的电极反应式为_______。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________（写化学式）。电解后的电解液经补充________（写一种物质的化学式）后可返回“溶浸”工序继续使用。
【答案】+2 ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3 H2O 低于30℃时，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 Cu、Cd Zn(NH3)42++2e-=Zn+4 NH3↑或Zn(NH3)42++2e-+4H2O= Zn+4NH3·H2O N2 NH3（或NH3·H2O）
【解析】
氧化锌烟灰中加入氨水和氯化铵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；浸出液中加入双氧水，AsCl52－转化为As2O5胶体吸附聚沉除去，溶液始终接近中性，加入锌粉将Cd、Cu置换出来，过滤除掉滤渣，滤液中主要为Zn(NH3)42+，电解就可得到高纯锌；
（1）Zn(NH3)42+中Zn的化合价为+2价，，“溶浸”中ZnO与氨水发生反应生成Zn(NH3)42+，离子方程式： ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O ；
答案：+2 ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O
（2）温度越高，反应物浓度越大，化学反应速率越快，浸出率也越高；氨水不稳定受热易分解逸出氨气；
答案：低于30℃时，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）加入锌粉将Cd、Cu置换出来，过滤除掉滤渣，滤液中主要为Zn(NH3)42+，所以滤渣是Cd和Cu；
答案： Cu、Cd
（4）电解主要想得到高纯锌，因此阴极Zn(NH3)42+得电子生成锌，阳极失电子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，说明不是氧气，失电子化合价能升高的只有N元素从负三价升高到0价，生成N2；阴极：Zn(NH3)42++2e-=Zn+4NH3↑，阳极:2NH3·H2O-6e-=N2+2H2O+6H+,电解后的电解液补充 NH3（或NH3·H2O）后可返回“溶浸”工序继续使用。
答案：Zn(NH3)42++2e-=Zn+4NH3↑或Zn(NH3)42++2e-+4H2O=Zn+4NH3·H2O N2 NH3（或NH3·H2O）
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