ZnO是一種難溶于水的白色固體,在化學工業(yè)中主要用作橡膠和顏料的添加劑,醫(yī)藥上用于制軟膏、橡皮膏等。工業(yè)上可由菱鋅礦(主要成分為ZnCO3,還含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制備。工藝如圖所示:
相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Zn2+ |
Cd2+ |
Mn2+ |
Ni2+ |
開始沉淀的 pH |
1.5 |
6.3 |
6.2 |
7.4 |
8.1 |
6.9 |
沉淀完全的 pH |
2.8 |
8.3 |
8.2 |
9.4 |
10.1 |
8.9 |
已知:①“溶浸”后的溶液pH=1,所含金屬離子主要有:Zn
2+、Fe
2+、Cd
2+、Mn
2+、Ni
2+;
②弱酸性溶液中KMnO
4氧化Mn
2+時,產(chǎn)物中含Mn元素物質(zhì)只有MnO
2;
③氧化性順序:Ni
2+>Cd
2+>Zn
2+;
(1)①“溶浸”過程中,為了提高浸出率,可采取的措施是
加熱或攪拌或適當提高硫酸的濃度或?qū)⒌V石粉碎
加熱或攪拌或適當提高硫酸的濃度或?qū)⒌V石粉碎
。(寫一條即可)
②“調(diào)pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量
ZnO或Zn(OH)2
ZnO或Zn(OH)2
(填化學式)調(diào)節(jié)至弱酸性(pH約為5),“調(diào)pH”的目的是
使Fe3+完全沉淀而其他離子不沉淀
使Fe3+完全沉淀而其他離子不沉淀
。
(2)“濾渣2”的化學成分為
Fe(OH)3、MnO2
Fe(OH)3、MnO2
(寫化學式);用離子方程式表示“氧化除雜”時KMnO
4溶液與 Mn
2+的反應原理
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
。
(3)“還原除雜”除去的離子是
Ni2+、Cd2+
Ni2+、Cd2+
;加入的還原劑是
Zn
Zn
。
(4)“沉鋅”時生成堿式碳酸鋅[ZnCO
3?2Zn(OH)
2?2H
2O]沉淀,分析測得1kg該沉淀“高溫灼燒”后獲得ZnO0.670Kg。則“高溫灼燒”過程中原料的轉(zhuǎn)化率為
98.98%
98.98%
。