ZnO是制備各種含鋅材料的原料,在電鍍、醫(yī)療上有廣泛應(yīng)用。一種以菱鋅礦(主要成分為ZnCO3,雜質(zhì)為SiO2以及含有 Fe、Mn、Ni等元素)為原料制備ZnO的工藝流程如圖:
?
已知:①“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有:Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+。
②在本實驗條件下,Ni2+不能被氧化。弱酸性溶液中KMnO4能將Mn2+氧化生成MnO2。
③生成氫氧化物沉淀的pH見表:
物質(zhì) |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Ni(OH)2 |
Mn(OH)2 |
開始沉淀時的pH |
1.5 |
6.3 |
6.2 |
6.9 |
8.1 |
沉淀完全時的pH |
2.8 |
8.3 |
8.2 |
8.9 |
10.1 |
回答下列問題:
(1)“溶浸”實驗中,鋅的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知,當(dāng)鋅的浸出率為70%時,所采用的實驗條件為
100℃、2h或90℃、5h
100℃、2h或90℃、5h
。
?
(2)“調(diào)pH”中,向“溶浸”后的溶液中加入
ZnO或ZnCO3等
ZnO或ZnCO3等
(填化學(xué)式)調(diào)節(jié)pH約為5。
(3)“氧化除雜”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別是:①3Fe
2++
+7H
2O═3Fe(OH)
3↓+MnO
2↓+5H
+,②
。
(4)“還原除雜”中,濾渣3的主要成分是
鎳粉
鎳粉
及過量的鋅粉。“還原除雜”的反應(yīng)類型為
置換反應(yīng)
置換反應(yīng)
。
(5)“沉鋅”后,沉淀要用水洗,檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是
取最后一次洗滌液,加入足量鹽酸酸化,無明顯現(xiàn)象,再加入少量BaCl2溶液,無白色沉淀生成,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈
取最后一次洗滌液,加入足量鹽酸酸化,無明顯現(xiàn)象,再加入少量BaCl2溶液,無白色沉淀生成,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈
。
(6)“沉鋅”生成堿式碳酸鋅的成分可能是ZnCO
3?xZn(OH)
2。取干燥后的沉淀11.2g,“高溫煅燒”后可得到產(chǎn)品ZnO8.1g,則x=
1
1
。