Question

【題目】以煉鋅廠的煙道灰（主要成分為ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等）為原料可生產(chǎn)草酸鋅晶體（ZnC2O42H2O）．
有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

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

請(qǐng)問答下列問題：
（1）濾渣A的主要成分為 ．
（2）除錳過程中產(chǎn)生MnO（OH）2沉淀的離子方程式為 ．
（3）①除鐵（部分Cu2+可能被除去）時(shí)加入ZnO控制反應(yīng)液pH的范圍為 ． ②上述流程中除鐵與除銅的順序不能顛倒，否則除鐵率會(huì)減小，其原因是 ．
（4）若沉淀過程采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生產(chǎn)草酸鋅晶體，合理的加料方式是 ．
（5）將草酸鋅晶體加熱分解可得到一種納米材料．加熱過程中固體殘留率隨溫度的變化如下圖所示，300℃～460℃范圍內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Answer 1

【答案】
（1）SiO2
（2）Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+
（3）3.3～5.4；先加入ZnS會(huì)將Fe3+還原為Fe2+ ， 使鐵元素難以除去
（4）在攪拌下，將Na2C2O4緩慢加入到ZnCl2溶液中
（5）ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑
【解析】解：用鹽酸酸浸時(shí)SiO2不溶解，過濾分離，濾渣A為SiO2 ， 濾液中加入過氧化氫進(jìn)行除錳，再通過調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，過濾分離，濾液中再加入ZnS，Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS沉淀，過濾除去，濾液中注意為氯化鋅，加入草酸銨得到草酸鋅晶體，最終的濾液中含有氯化銨等．（1）由分析可知，濾渣A為SiO2 ， 所以答案是：SiO2；（2）除錳過程中產(chǎn)生MnO（OH）2沉淀，根據(jù)電荷守恒應(yīng)有氫離子生成，反應(yīng)離子方程式為：Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+ ， 所以答案是：Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+；（3）①除鐵（部分Cu2+可能被除去）時(shí)加入ZnO控制pH使鐵離子沉淀完全，而Zn2+不能沉淀，故控制反應(yīng)液pH的范圍為3.3～5.4，
所以答案是：3.3～5.4；②除鐵與除銅的順序不能顛倒，否則除鐵率會(huì)減小，其原因是：先加入ZnS會(huì)將Fe3+還原為Fe2+ ， 使鐵元素難以除去，
所以答案是：先加入ZnS會(huì)將Fe3+還原為Fe2+ ， 使鐵元素難以除去；（4）若沉淀過程采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生產(chǎn)草酸鋅晶體，合理的加料方式是，在攪拌下，將Na2C2O4緩慢加入到ZnCl2溶液中，
所以答案是：在攪拌下，將Na2C2O4緩慢加入到ZnCl2溶液中；（5）ZnC2O42H2O晶體中的ZnC2O4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=80.95%，故A點(diǎn)完全失去結(jié)晶水，化學(xué)式為ZnC2O4 ， 假設(shè)B點(diǎn)為ZnO，則殘留固體占有的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=42.86%，故B點(diǎn)殘留固體為ZnO，結(jié)合原子守恒可知還生成等物質(zhì)的量的CO與CO2 ． 300℃～460℃范圍內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑，
所以答案是：ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑．