Question

【题目】以炼锌厂的烟道灰（主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等）为原料可生产草酸锌晶体（ZnC2O42H2O）．
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2	Zn（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	4.2	5.4
沉淀完全的pH	3.3	9.7	6.7	8.2

请问答下列问题：
（1）滤渣A的主要成分为 ．
（2）除锰过程中产生MnO（OH）2沉淀的离子方程式为 ．
（3）①除铁（部分Cu2+可能被除去）时加入ZnO控制反应液pH的范围为 ． ②上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是 ．
（4）若沉淀过程采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，合理的加料方式是 ．
（5）将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料．加热过程中固体残留率随温度的变化如下图所示，300℃～460℃范围内，发生反应的化学方程式为

Answer 1

【答案】
（1）SiO2
（2）Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+
（3）3.3～5.4；先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+ ， 使铁元素难以除去
（4）在搅拌下，将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中
（5）ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑
【解析】解：用盐酸酸浸时SiO2不溶解，过滤分离，滤渣A为SiO2 ， 滤液中加入过氧化氢进行除锰，再通过调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤分离，滤液中再加入ZnS，Cu2+转化为CuS沉淀，过滤除去，滤液中注意为氯化锌，加入草酸铵得到草酸锌晶体，最终的滤液中含有氯化铵等．（1）由分析可知，滤渣A为SiO2 ， 所以答案是：SiO2；（2）除锰过程中产生MnO（OH）2沉淀，根据电荷守恒应有氢离子生成，反应离子方程式为：Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+ ， 所以答案是：Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+；（3）①除铁（部分Cu2+可能被除去）时加入ZnO控制pH使铁离子沉淀完全，而Zn2+不能沉淀，故控制反应液pH的范围为3.3～5.4，
所以答案是：3.3～5.4；②除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是：先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+ ， 使铁元素难以除去，
所以答案是：先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+ ， 使铁元素难以除去；（4）若沉淀过程采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，合理的加料方式是，在搅拌下，将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中，
所以答案是：在搅拌下，将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中；（5）ZnC2O42H2O晶体中的ZnC2O4质量分数为 ×100%=80.95%，故A点完全失去结晶水，化学式为ZnC2O4 ， 假设B点为ZnO，则残留固体占有的质量分数为 ×100%=42.86%，故B点残留固体为ZnO，结合原子守恒可知还生成等物质的量的CO与CO2 ． 300℃～460℃范围内，发生反应的化学方程式为：ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑，
所以答案是：ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑．