Question

16．实验室用氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）制备碱式碳酸锌[Zn₂（OH）₂CO₃]，并将其用于合成氨工艺脱硫研究．

（1）“酸浸”时保持H₂SO₄过量的目的是提高矿石的浸出率（或防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金属离子水解）．
（2）写出氧化时的离子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）流程中调节pH=5.4所加试剂X为BC（填序号）．A．NaOH   B．ZnO    C．ZnCO₃
滤渣1的成分为Fe（OH）₃（写化学式）
（4）上述流程中的“滤液”可以用作化肥，该滤液的主要成分为（NH₄）₂SO₄（填化学式）．
（5）合成氨原料气脱硫原理如图，碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O．

Answer 1

分析 氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金属离子，加入双氧水将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入试剂X调节溶液pH=5.4，使铁离子沉淀，在调节pH时不能能引入新的杂质，所以试剂X可以用ZnO、ZnCO₃等，过滤得滤渣1为Fe（OH）₃，在滤液中加入过量Zn，用锌还原出铜离子，除去铜，过滤得滤渣2为铜和过量的锌，滤液中加入碳酸铵调节pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同时生成硫酸铵，以此解答该题．

解答 解：氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金属离子，加入双氧水将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入试剂X调节溶液pH=5.4，使铁离子沉淀，在调节pH时不能能引入新的杂质，所以试剂X可以用ZnO、ZnCO₃等，过滤得滤渣1为Fe（OH）₃，在滤液中加入过量Zn，用锌还原出铜离子，除去铜，过滤得滤渣2为铜和过量的锌，滤液中加入碳酸铵调节pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同时生成硫酸铵，
（1）“酸浸”时保持H₂SO₄过量，可使固体充分溶解，且防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金属离子水解，
故答案为：提高矿石的浸出率（或防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金属离子水解）；
（2）氧化时是加入双氧水将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）根据上面的分析可知，在调节pH时不能能引入新的杂质，所以试剂X可以用ZnO、ZnCO₃等，故选BC，渣1为Fe（OH）₃，
故答案为：BC；Fe（OH）₃；
（4）根据上面的分析可知，加入碳酸铵调节pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同时生成（NH₄）₂SO₄，可用作化肥，
故答案为：（NH₄）₂SO₄；
（5）由流程可知碱式碳酸锌吸收硫化氢可生成ZnS，反应的化学方程式为Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O，
故答案为：Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O．

点评 本题侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目主要依据流程图中涉及的化学知识、化学原理来设计问题．能够将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题．