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·x...

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。

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以炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氯化锌和金属锌。

Ⅰ、制取氯化锌主要工艺如下：

已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。

（1）加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为　 　　　　　　　　　　　　　 　 。

（2）流程图中，为了降低溶液的酸度，试剂X可以是　　　　　　　　　　 （选填序号：a．ZnO；b．Zn(OH)2 ；c．Zn2(OH)2CO3 ；d．ZnSO4）；pH应调整到　　　　　　　　　　 。

（3）氯化锌能催化乳酸（）生成丙交酯（C6H8O4）和聚乳酸，丙交酯的结构简式为　　　 ，聚乳酸的结构简式为　 　　　　　　　　　 。

Ⅱ、制取金属锌采用碱溶解{ZnO(s)+2NaOH(aq)+H2O(l)=Na2[Zn(OH)4](aq)}，然后电解浸取液。

（4）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为　　　　　 ；阴极的电极反应为　　　　 。

（5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

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选考题【化学一一选修化学与技术】（15分）以炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氯化锌和金属锌。

Ⅰ、制取氯化锌主要工艺如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH　 (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。

（1）加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）流程图中，为了降低溶液的酸度，试剂X不可以是　　　　　　　　　 （选填序号：

a．ZnO；b．Zn(OH)2 ；c．Zn2(OH)2CO3 ；d．ZnSO4；pH应调整到　　　　　　 ；

（3）氯化锌能催化乳酸（2－羟基丙酸）生成丙交酯（C6H8O4）和聚乳酸，丙交酯的结构简式为　　　　　　 ，聚乳酸的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　 ；

Ⅱ、制取金属锌采用碱溶解ZnO(s)+2NaOH(aq)+H2O(l)=Na2[Zn(OH)4](aq)，然后电解浸取液。

（4）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为　　　　 ；阴极的电极反应为　　　　　　　　　 ；

（5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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以炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氧化锌和金属锌。

Ⅰ.制取氧化锌主要工艺如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为l.0mol/L计算）。

（1）为了加快反应，“酸溶”需要适当加热，但温度不宜太高，原因是_________。

（2）加入H2O2溶液发生反应的离子方程式_______。

（3）流程图中，为了降低溶液的酸度，调节pH范围为_______；若试剂X为Zn2(OH)2CO3，加入X除杂质的离子方程式为________。

（4）已知，室温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，当pH=3时，溶液中c(Fe3+)为______。从ZnCl2溶液中提取无水ZnCl2的方法是__________.

Ⅱ.制取金属锌采用碱溶解ZnO(s)+2NaOH (aq)+H2O=Na2[Zn(OH)4](aq),然后电解浸取液。

（5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是______。

（6）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为______；阴极的电极反应为______。

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活性氧化锌(ZnO)广泛用于橡胶、涂料、陶瓷、电子等行业，以粗氧化锌(主要成分为ZnO，还含有少量MnO、CuO、FeO、Fe2O3等)为原料经深度净化可制备高纯活性氧化锌，其流程如图所示：

几种难溶物的Ksp：

(1)将大小为66nm的高纯活性氧化锌粉末分散到水中，所得分散系为______。

(2)“浸取”过程中ZnO与NH3·H2O、NH4HCO3反应生成可溶性的Zn[(NH3)n]CO3和H2O。若有1mol ZnO溶解，则在该转化反应中参加反应的NH3·H2O和NH4HCO3物质的量之比的最大值为___________(已知：1≤n≤4)。

(3)“深度除锰”过程中双氧水可将“滤液1”中的Mn(OH)2转化为更难溶的MnO2·H2O，写出反应的化学方程式______________，“滤渣2”中存在的物质除了MnO2·H2O还可能含有_________(用化学式表示)。

(4)“深度除铜”过程中当溶液中≤2.0×10－6时，才能满足“深度除铜”的要求，若溶液中Zn2＋浓度为1mol/L时，则最终溶液中S2－的浓度理论上的最小值为____mol/L。

(5)“蒸氨”过程中Zn[(NH3)n]CO3分解为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O、NH3和CO2。为了提高经济效益，请设计循环利用NH3和CO2方案_____________。

(6)“煅烧”时ZnCO3·2Zn(OH)2转变为高纯活性氧化锌，写出反应的化学方程式______

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一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体，进而获取ZnO，并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法，工艺流程如图所示：

已知：①锌灰的主要成分为ZnO，ZnCl2，还含有SiO2，CuO，PbO和FeO。

②Cu++Cl-=CuCl↓

回答下列问题：

（1）滤渣1的主要成分为SiO2和__。

（2）酸浸时，若硫酸浓度过高，可能发生副反应的化学方程式为__。

（3）写出“沉铜”时的离子方程式__。

（4）在pH为5.6的条件下氧化后，再加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热搅拌，其目的是__。

（5）氢电极增压还原氧化锌的装置如图所示，储罐内ZnO溶解后形成Zn(OH)离子，每溶解1molZnO需消耗__molKOH。电解池中的总反应离子方程式为：__。

（6）该工艺废水中含有Zn2+，排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH，通入H2S发生反应：Zn2++H2SZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒子浓度为：

处理后的废水的pH=__，c(Zn2+)=__。

（已知：Ksp(ZnS)=1.0×10-23，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.0×10-14，Ka(CH3COOH)=2.0×10-5）

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一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体，进而获取ZnO，并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法，工艺流程如图所示：

已知：①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2，还含有SiO2、CuO、PbO和FeO。

②Cu++Cl-=CuCl↓

回答下列问题：

(1)滤渣1的主要成分为SiO2和___。

(2)酸浸时，硫酸浓度不能过高，原因是___。

(3)写出“沉铜”时的离子方程式___。

(4)在pH为5.6的条件下氧化后，再加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热搅拌，其目的是___。

(5)氢电极增压还原氧化锌的装置如图所示，储罐内ZnO溶解后形成Zn(OH)离子，每溶解1molZnO需消耗___molKOH。电解池中的总反应离子方程式为：___。

(6)该工艺废水中含有Zn2+，排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH，通入H2S发生反应：Zn2++H2S⇌ZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒浓度为：

处理后的废水的pH=___，c(Zn2+)=___。(已知：Ksp(ZnS)=1.0×10-23，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.0×10-14，Ka(CH3COOH)=2.0×10-5)

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菱锌矿的主要成分是碳酸锌，还含有少量的Fe2O3、FeO、CuO等杂质。如图是以菱锌矿为原料制取轻质氧化锌的一种工艺流程，该流程还可以得到两种副产品——海绵铜和铁红。

请结合下表数据，回答问题：

（1）下列试剂中，________（填代号）可作为试剂甲的首选。

A．KMnO4　　 　　 B．Cl2　　 　　　 C．H2O2　　 　　 D．浓硝酸

根据所选试剂写出与之反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）氢氧化铁固体会吸附一些SO42-，如何洗涤Fe（OH）3固体以及如何判断是否洗涤干净？

洗涤方法：______________________________________________________________，判断是否洗涤干净的方法是_______________________________________。

（3）除铁步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH，其适宜的pH范围是______________；调节溶液pH时，除了氨水外，还可以加入下列物质中的________。

a．Zn　　 　 b．ZnO　　 c．Zn（OH）2　　 d．CuO

（4）经测定乙溶液中仍含有少量的Fe3＋和Zn2＋。若c（Fe3＋）为4.0×10－17　 mol·L－1，则c（Zn2＋）为______________ mol·L－1。（已知Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38，Ksp[Zn（OH）2]＝1.2×10－17）。

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黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO 及少量的FeO、Fe2O3) 生产氯化铜晶体的流程如下:

(1)反应I中所加Zn 粉不能过量的原因是_____________。

(2)滤液I中含有的主要金属阳离子是_____________。

(3) 写出反应II 的化学方程式_____________。

(4)“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、______、_____。

(5) 在空气中直接加热CuCl2·xH2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是_____________。

(6) 298K 时，向c (Cu2+) =0.02mol/L的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的pH,若反应后溶液pH=10,此时Cu2+是否沉淀完全? _____{列式计算，己知:Ksp[Cu(OH)2] =2.2×10-20，c(Cu2+)<1×10-5mol/L 视为沉淀完全}_____。

(7) CuCl2·xH2O晶体中x值的测定:称取3.420 g 产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO34.400×10-2mol 的AgNO3溶液(溶液中除Cl- 外，不含其他与Ag+反应的离子)，待C1-完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L 的KSCN 标准溶液滴定剩余的AgNO3。使剩余的Ag+以AgSCN 白色沉淀的形式析出。

①滴定终点的现象是__________。

②若滴定过程用去上述浓度的KSCN 标准溶液20.00mL，则CuCl2·xH2O中x值为_____。

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（14分）为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等）制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如下：

（1）滤渣1的主要成分为____。稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应的离子方程式是 　　　　 。

（2）滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是____，实验室通常用____溶液吸收。

（3）稀硫酸通过浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的正确操作方法是____。过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有____。

（4）用惰性电极电解滤液4可制取金属铜，若制得金属铜12.8 g，则同时阳极得到_____L气体（标准状况）。

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