Question

【题目】以炼锌烟尘(主要成分为ZnO，含少量CuO和FeO)为原料，制取氯化锌晶体(ZnCl2·xH2O）的工艺流程如图：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，pH>11时，Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22-。

(1)碱溶时加入过量NaOH溶液的目的是___，发生反应的化学方程式是___。

(2)沉淀A的主要成分的化学式是___。

(3) “调pH”步骤中通入过量CO2，化学反应方程式___。

(4)酸溶时发生反应的离子方程式是___。

(5)一系列操作过程中的一系列操作是：___、___、过滤、洗涤、干燥。

Answer 1

【答案】溶解氧化锌，将其与氧化亚铁和氧化铜分离 ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O CuO、FeO Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3 Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O 蒸发浓缩 冷却结晶

【解析】

炼锌烟尘(主要成分为ZnO，含少量CuO和FeO)中加入NaOH，由于ZnO具有两性，能与NaOH反应生成Na2ZnO2和H2O，而CuO和FeO不溶，于是成为沉淀A的主要成分；滤液中通入过量CO2调节pH，Na2ZnO2生成Zn(OH)2沉淀，CO2转化为NaHCO3；加入盐酸酸溶，Zn(OH)2转化为ZnCl2；蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，便可获得氯化锌晶体。

(1)从以上分析可知，碱溶时加入过量NaOH溶液，ZnO与NaOH反应生成Na2ZnO2和H2O，而CuO和FeO不溶，从而得出其目的是溶解氧化锌，将其与氧化亚铁和氧化铜分离；发生反应的化学方程式是ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O。答案为：溶解氧化锌，将其与氧化亚铁和氧化铜分离；ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O；

(2)因为加入NaOH后，CuO和FeO不溶，所以沉淀A的主要成分的化学式是CuO、FeO。答案为：CuO、FeO；

(3) “调pH”步骤中通入过量CO2，Na2ZnO2生成Zn(OH)2沉淀，CO2转化为NaHCO3，化学反应方程式Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3。答案为：Na2ZnO2+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2NaHCO3；

(4)酸溶时，Zn(OH)2与盐酸反应，转化为ZnCl2和水，发生反应的离子方程式是Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O。答案为：Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O；

(5)从溶液中提取溶质，需要蒸发结晶，所以一系列操作过程中的一系列操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案为：蒸发浓缩；冷却结晶。