Question

（12分）堿式碳酸鋅【xZnCO3·yZn(OH) 2·zH2O】主要用做橡膠硫化促進劑，工業(yè)上利用鋅焙砂（主要成分是ZnO、SiO2，還含有Fe2O3、CuO等）生產(chǎn)堿式碳酸鋅的工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）向鋅焙砂加入足量稀硫酸進行酸溶的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 、___ _（寫其中任意兩個）。

（2）從濾渣I中分離出SiO2的部分流程如下：

①試劑X的名稱為____ 。②操作1的方法為________ 。

（3）加入鋅粉的目的是____ ，從濾渣Ⅱ中獲取銅的操作方法為 。

（4）高溫煅燒堿式碳酸鋅得到ZnO，取堿式碳酸鋅3.41g，在高溫下煅燒至恒重，得到固體2.43g和標準狀況下CO2 0.224L，則該堿式碳酸鋅的化學(xué)式為 。

Answer 1

（1）ZnO+2H+=Zn2++H2O ；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O CuO+2H+=Cu2++H2O

（2）①NaOH溶液 ②灼燒

（3）除去溶液中的Cu2+和Fe3+ 向濾渣Ⅱ中加入過量的稀硫酸（稀鹽酸），充分反應(yīng)后過濾洗滌

（4）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O

【解析】

試題分析：鋅焙砂中含有ZnO、SiO2、Fe2O3、CuO等，向其中加入足量稀硫酸進行酸溶，ZnO、Fe2O3、CuO發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是ZnO+2H+=Zn2++H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；CuO+2H+=Cu2++H2O，（2）①SiO2不能溶解。過濾出來，然后向其中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；再向該溶液中通入過量的CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)：Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3; 將H2SiO3過濾出來，洗滌干凈，然后灼燒，發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生SiO2和H2O，②操作1的方法為灼燒；（3）加入鋅粉的目的是作還原劑，將溶液中的Cu2+和Fe3+還原除去；由于濾渣Ⅱ中含有過量的Zn及置換出來的Cu，所以從濾渣Ⅱ中獲取銅的操作方法為向濾渣Ⅱ中加入過量的稀硫酸（稀鹽酸），發(fā)生反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑,充分反應(yīng)后過濾洗滌，就得到了Cu；（4）n(ZnO)= 2.43g÷81g/mol=0.03mol；n(CO2)= 0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，則n(ZnCO3)= 0.01mol；n(Zn(OH)2)= 0.03mol-0.01mol=0.02mol，則n(H2O)= (3.41g-0.01mol×125g/mol-0.02mol×99g/mol) ÷18g/mol=0.01mol, n(ZnCO3)：n(Zn(OH)2)：n(H2O)=1:2:1，所以該鹽的化學(xué)式是ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O。

考點：考查反應(yīng)離子方程式的書寫、混合物的分離方法、化學(xué)操作的名稱、物質(zhì)的作用、物質(zhì)化學(xué)式的確定的知識。