Question

【題目】氧化鋅為白色粉末，無臭、無味，廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃和電子等行業(yè)，為了變廢為寶，綜合應(yīng)用資源，經(jīng)常從鋅冶煉、鋅制品加工企業(yè)回收的廢渣（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO等雜質(zhì)）來制取氧化鋅，其流程如圖所示：
信息：1、3FeO+10HNO3═3Fe（NO3）3+NO+5H2O，NO有毒，能與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸．2、在“除雜Ⅰ”步驟中，只有鐵離子能形成氫氧化鐵沉淀．
回答下列問題
（1）在酸浸過程中，經(jīng)常要保持酸過量，理由是；通入空氣的目的是：①起攪拌作用，使反應(yīng)充分，② ． 通入空氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（2）在“除雜Ⅰ”步驟中，加入一種金屬氧化物與過量的硝酸反應(yīng)，使溶液pH升高為4左右，請結(jié)合本廠實(shí)際，可加入的物質(zhì)是
A.ZnO
B.FeO
C.Fe2O3
D.CuO
（3）為了使產(chǎn)品更加純凈，在“除雜Ⅱ”步驟中，濾渣的成分是 ．
（4）在“碳化合成”中，生成的產(chǎn)物之一為堿式碳酸鋅[Zn2（OH）2CO3]，還生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體氧化物．請寫出碳化合成步驟的化學(xué)方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）使廢渣完全反應(yīng)；使NO轉(zhuǎn)化為硝酸；4NO+3O2+2H2O═4HNO3
（2）A
（3）Zn Cu
（4）2Zn（NO3）2+2 Na2CO3+H2O═Zn2（OH）2CO3+4NaNO3+CO2↑
【解析】解：（1）由于是處理廢渣，使其中的鋅完全轉(zhuǎn)化，所以加入的酸應(yīng)該是過量．在過程中通入空氣根據(jù)給的“3FeO+10HNO3═3Fe（NO3）3+NO+5H2O，NO有毒，能與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸”可知，一方面空氣的鼓入會(huì)使固體在酸液中翻滾起到攪拌加大接觸提高反應(yīng)效率，另外一方面就是使有毒的NO和氧氣接觸進(jìn)而轉(zhuǎn)化成硝酸進(jìn)一步去和廢渣反應(yīng)．對應(yīng)的反應(yīng)物為一氧化氮和氧氣由于生成硝酸，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知還有水作反應(yīng)物，生成物只有硝酸，對應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NO+3O2+2H2O═4HNO3；（2）由于最后要得到氧化鋅，所以為了避免過程引入新的雜質(zhì)，在給定的物質(zhì)中氧化鋅可以使用；（3）廢渣中含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO等雜質(zhì)，而信息中“在“除雜Ⅰ”步驟中，只有鐵離子能形成氫氧化鐵沉淀”強(qiáng)調(diào)在除雜I中已經(jīng)除掉了鐵元素，所以只剩鋅元素和銅元素，所以在除雜II中應(yīng)該加入過量的鋅讓銅元素完全轉(zhuǎn)化為單質(zhì)而除去，所以得到的濾渣中含有生成的銅和剩余的鋅．（4）在“碳化合成”中，反應(yīng)物為硝酸鋅和碳酸鈉和水（根據(jù)堿式碳酸鋅中含有氫元素推測出來的），生成的產(chǎn)物之一為堿式碳酸鋅[Zn2（OH）2CO3]，還生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體氧化物（為二氧化碳），同時(shí)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知還需要生成硝酸鈉，對應(yīng)的化學(xué)方程式為2Zn（NO3）2+2 Na2CO3+H2O═Zn2（OH）2CO3+4NaNO3+CO2↑．（配平時(shí)用先假設(shè)堿式碳酸鋅的系數(shù)為1，配平其他） 故答案為：（1）使廢渣完全反應(yīng)；使NO轉(zhuǎn)化為硝酸；4NO+3O2+2H2O═4HNO3；（2）A；（3）Zn Cu；（4）2Zn（NO3）2+2 Na2CO3+H2O═Zn2（OH）2CO3+4NaNO3+CO2↑．
結(jié)合給出的流程圖和給予的信息提示進(jìn)行問題的分析和解答，在解答中注意要緊扣生產(chǎn)流程的產(chǎn)品，過程中要減少雜質(zhì)的引入．