Question

5．2Zn（OH）₂•ZnCO₃是制備活性ZnO的中間體，以鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu²⁺、Mn²⁺等離子）為原料制備2Zn（OH）₂•ZnCO₃的工藝流程如下：

（1）用（NH₄）₂SO₄與NH₃•H₂O物質的量之比為1：2 的混合溶液浸取鋅焙砂時，生成[Zn（NH₃）₄]²⁺，該反應的離子方程式是ZnO+2NH₄⁺+2NH₃•H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+3H₂O．浸取過程加入H₂O₂的目的是將Mn²⁺氧化為MnO₂除去．
（2）適量S^2-能將Cu²⁺等離子轉化為硫化物沉淀而除去，若選擇置換的方法除雜，則應加入的物質為Zn．
（3）氣體A的化學式是CO₂．
（4）過濾3所得濾液可循環(huán)使用，其主要成分的化學式是（NH₄）₂SO₄．證明2Zn（OH）₂•ZnCO₃沉淀洗滌完全的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀鹽酸和BaCl₂溶液，若無明顯現象，則已洗滌干凈．
（5）為實現循環(huán)生產，下列物質中可以用來代替（NH₄）₂S完成除雜的是c．（填字母）
a．Na₂S                b．K₂S             c．BaS．

Answer 1

分析 制備2Zn（OH）₂•ZnCO₃流程為：鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu²⁺、Mn²⁺等離子）中加入硫酸銨、氨水、雙氧水，雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳，過濾后在濾液中加硫化銨，再過濾，除去銅離子，蒸氨除去多余的氨氣，加入碳酸氫銨得到2Zn（OH）₂•ZnCO₃和二氧化碳氣體，過濾得2Zn（OH）₂•ZnCO₃，濾液為硫酸銨溶液，
（1）用（NH₄）₂SO₄與NH₃•H₂O物質的量之比為1：2 的混合溶液浸取鋅焙砂時，生成[Zn（NH₃）₄]²⁺，根據元素守恒和電荷守恒書寫離子方程式；雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳；
（2）根據流程可知，要制備制備2Zn（OH）₂•ZnCO₃，所以要置換出銅，可以用鋅；
（3）根據上面的分析可知A的化學式；
（4）根據上面的分析可知，過濾3所得濾液為硫酸銨溶液，證明2Zn（OH）₂•ZnCO₃沉淀洗滌完全即證明沉淀洗滌濾液中有沒有硫酸根離子；
（5）用Na₂S或K₂S代替（NH₄）₂S都會給溶液帶來雜質，BaS中的硫離子在后繼的步驟中可被沉淀，據此答題．

解答 解：制備2Zn（OH）₂•ZnCO₃流程為：鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu²⁺、Mn²⁺等離子）中加入硫酸銨、氨水、雙氧水，雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳，過濾后在濾液中加硫化銨，再過濾，除去銅離子，蒸氨除去多余的氨氣，加入碳酸氫銨得到2Zn（OH）₂•ZnCO₃和二氧化碳氣體，過濾得2Zn（OH）₂•ZnCO₃，濾液為硫酸銨溶液，
（1）用（NH₄）₂SO₄與NH₃•H₂O物質的量之比為1：2 的混合溶液浸取鋅焙砂時，生成[Zn（NH₃）₄]²⁺，反應的離子方程式為ZnO+2NH₄⁺+2NH₃•H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+3H₂O，雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳而除去錳，
故答案為：ZnO+2NH₄⁺+2NH₃•H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+3H₂O；將Mn²⁺氧化為MnO₂除去；
（2）根據流程可知，要制備制備2Zn（OH）₂•ZnCO₃，所以要置換出銅，可以用鋅，
故答案為：Zn；
（3）根據上面的分析可知A的化學式為CO₂，
故答案為：CO₂；
（4）根據上面的分析可知，過濾3所得濾液為硫酸銨溶液，化學式為（NH₄）₂SO₄，證明2Zn（OH）₂•ZnCO₃沉淀洗滌完全即證明沉淀洗滌濾液中有沒有硫酸根離子，操作為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀鹽酸和BaCl₂溶液，若無明顯現象，則已洗滌干凈，
故答案為：（NH₄）₂SO₄；取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀鹽酸和BaCl₂溶液，若無明顯現象，則已洗滌干凈；
（5）用Na₂S或K₂S代替（NH₄）₂S都會給溶液帶來雜質，BaS中的硫離子在后繼的步驟中可被沉淀，故選c．

點評 本題考查了物質制備方案的設計、物質分離與提純方法的綜合應用，題目難度較大，明確制備流程為解答關鍵，注意掌握常見物質分離與提純的操作方法，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．