Question

16．實驗室用氧化鋅礦粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）制備堿式碳酸鋅[Zn₂（OH）₂CO₃]，并將其用于合成氨工藝脫硫研究．

（1）“酸浸”時保持H₂SO₄過量的目的是提高礦石的浸出率（或防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子水解）．
（2）寫出氧化時的離子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）流程中調節(jié)pH=5.4所加試劑X為BC（填序號）．A．NaOH   B．ZnO    C．ZnCO₃
濾渣1的成分為Fe（OH）₃（寫化學式）
（4）上述流程中的“濾液”可以用作化肥，該濾液的主要成分為（NH₄）₂SO₄（填化學式）．
（5）合成氨原料氣脫硫原理如圖，堿式碳酸鋅吸收硫化氫的化學方程式為Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O．

Answer 1

分析 氧化鋅礦粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子，加入雙氧水將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入試劑X調節(jié)溶液pH=5.4，使鐵離子沉淀，在調節(jié)pH時不能能引入新的雜質，所以試劑X可以用ZnO、ZnCO₃等，過濾得濾渣1為Fe（OH）₃，在濾液中加入過量Zn，用鋅還原出銅離子，除去銅，過濾得濾渣2為銅和過量的鋅，濾液中加入碳酸銨調節(jié)pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同時生成硫酸銨，以此解答該題．

解答 解：氧化鋅礦粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）加入50%～60%硫酸酸浸，溶液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子，加入雙氧水將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，加入試劑X調節(jié)溶液pH=5.4，使鐵離子沉淀，在調節(jié)pH時不能能引入新的雜質，所以試劑X可以用ZnO、ZnCO₃等，過濾得濾渣1為Fe（OH）₃，在濾液中加入過量Zn，用鋅還原出銅離子，除去銅，過濾得濾渣2為銅和過量的鋅，濾液中加入碳酸銨調節(jié)pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同時生成硫酸銨，
（1）“酸浸”時保持H₂SO₄過量，可使固體充分溶解，且防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子水解，
故答案為：提高礦石的浸出率（或防止Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等金屬離子水解）；
（2）氧化時是加入雙氧水將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）根據(jù)上面的分析可知，在調節(jié)pH時不能能引入新的雜質，所以試劑X可以用ZnO、ZnCO₃等，故選BC，渣1為Fe（OH）₃，
故答案為：BC；Fe（OH）₃；
（4）根據(jù)上面的分析可知，加入碳酸銨調節(jié)pH6.0～6.5，可生成Zn₂（OH）₂CO₃，同時生成（NH₄）₂SO₄，可用作化肥，
故答案為：（NH₄）₂SO₄；
（5）由流程可知堿式碳酸鋅吸收硫化氫可生成ZnS，反應的化學方程式為Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O，
故答案為：Zn₂（OH）₂CO₃+2H₂S=2ZnS+CO₂+3H₂O．

點評 本題側重于學生的分析、實驗能力的考查，題目主要依據(jù)流程圖中涉及的化學知識、化學原理來設計問題．能夠將實際問題分解，通過運用相關知識，采用分析、綜合的方法，解決簡單化學問題．