Question

2013年1月27日百度新聞資訊中報道，活性氧化鋅是一種多功能性的新型無機材料，其顆粒大小約在1～100納米。云南化工冶金研究所采用濕化學(xué)法(NPP－法)制備納米級活性氧化鋅，可用各種含鋅物料為原料，采用酸浸出鋅，經(jīng)過多次凈化除去原料中的雜質(zhì)，然后沉淀獲得堿式碳酸鋅，最后焙解獲得活性氧化鋅，化學(xué)工藝流程如下：

(1)通過________可以檢驗流程中濾液2中含有Na＋。

(2)上述流程圖中pH＝12的Na2CO3溶液中c(CO32- )＝0.50 mol/L，c( HCO3- )＝1×10－2 mol/L，則c(Na＋)∶c(OH－)＝________。

(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、 SO42- ，另含有Fe2＋、Cu2＋等雜質(zhì)。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4，然后加入適量KMnO4，F(xiàn)e2＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，同時KMnO4轉(zhuǎn)化為MnO2。經(jīng)檢測溶液中Fe2＋的濃度為0.009 mol·L－1，則每升溶液中至少應(yīng)加入________mol KMnO4。

(4)已知常溫下，Cu(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp＝2×10－20。溶液中雜質(zhì)Cu2＋濃度為0.002 mol·L－1，若要生成沉淀，則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于________。

(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅燒”在450～500 ℃下進行，“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________________________。

 

Answer 1

(1)焰色反應(yīng)

(2)102 ∶1

(3)Na2CO3　0.003

(4)6

(5)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O===3ZnO＋CO2↑＋3H2O↑

【解析】(1)檢驗溶液中含有Na＋，常用焰色反應(yīng)。

(2)根據(jù)物料守恒，c(Na＋)＝ 2×0.51 mol/L＝1.02 mol/L，pH＝12，c(OH－)＝0.01 mol/L。

(3) 溶解后得到酸性溶液，要調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4，需要升高pH，故應(yīng)加入Na2CO3　n(Fe2＋)＝ 0.009 mol, 根據(jù)電子得失守恒，則n(KMnO4)＝0.003 mol。

(4) )根據(jù)信息：當(dāng)c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20時開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH－)＝10－8 mol·L－1，pH＝6。