2Zn（OH）2•ZnCO3是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子）为原料制备2Zn（OH）2•ZnCO3的工艺流程如下：请回答下列问题：（1）当（NH4）2SO4，NH3•H2O的混合

Question

2Zn（OH）₂•ZnCO₃是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu²+、Mn²⁺等离子）为原料制备2Zn（OH）₂•ZnCO₃的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）当（NH₄）₂SO₄，NH₃•H₂O的混合溶液呈中性时，c（NH₄⁺）___2c（SO₄^2-）（填“<”、“>”或“=”）性．
（2）“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施是___（任写一种）．
（3）“浸取”时加入的NH₃•H₂O过量，生成MnO₂的离子方程式为___．
（4）适量S²-能将Cu²⁺等离子转化为硫化物沉淀而除去，若选择ZnS进行除杂，是否可行？用计算说明原因：___．
[已知：K_sp（ZnS）=1.6×10^-24，K_sp（CuS）=1.3×10^-36；K>10⁵化学反应完全，K<10^-5化学反应不发生]
（5）“沉锌”的离子方程式为___．
（6）“过滤3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是___．

Answer 1

制备2Zn（OH）₂•ZnCO₃流程为：锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu²⁺、Mn²⁺等离子）中加入硫酸铵、氨水、双氧水，双氧水将锰离子氧化成二氧化锰，过滤后在滤液中加硫化铵，再过滤，除去铜离子，蒸氨除去多余的氨气，加入碳酸氢铵得到2Zn（OH）₂•ZnCO₃和二氧化碳气体，过滤得2Zn（OH）₂•ZnCO₃，滤液为硫酸铵溶液，
（1）NH₄）₂SO₄与NH₃•H₂O的混合溶液中存在电荷守恒：c （NH₄⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），25℃时，pH=7是显中性的溶液，故c（H⁺）=c（OH^-），所以c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），
故答案为：=．
（2）根据影响反应速率的因素判断“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施为搅拌、适当加热，
故答案为：搅拌、适当加热；
（3）“浸取”时加入的NH₃•H₂O过量，溶液呈碱性，双氧水将锰离子氧化成MnO₂，反应的离子方程式为Mn²⁺+H₂O₂+2NH₃•H₂O=MnO₂↓+2NH₄⁺+2H₂O，
故答案为：Mn²⁺+H₂O₂+2NH₃•H₂O=MnO₂↓+2NH₄⁺+2H₂O；
（4）根据反应ZnS+Cu²+=CuS+Zn²⁺，可知K=(Ksp(ZnS))/(Ksp(CuS))=1.2×10¹²>>1×10⁵，K>10⁵化学反应完全，所以选择ZnS进行除杂是可行的，
故答案为：可行，ZnS+Cu²+=CuS+Zn²⁺   K=(Ksp(ZnS))/(Ksp(CuS))=1.2×10¹²>>1×10⁵；
（5）“沉锌”的过程为溶液中的锌离子与碳酸氢铵溶液反应生成2Zn（OH）₂•ZnCO₃，离子方程式为3Zn²⁺+6HCO₃-=2Zn（OH）₂•ZnCO₃↓+5CO₂↑+H₂O，
故答案为：3Zn²⁺+6HCO₃-=2Zn（OH）₂•ZnCO₃↓+5CO₂↑+H₂O；
（6）“过滤3”所得滤液为硫酸铵溶液，可循环使用，其化学式为（NH₄）₂SO₄，
故答案为：（NH₄）₂SO₄．