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湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙烧获得活性氧化锌,其化学工艺流

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湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙烧获得活性氧化锌,其化学工艺流程如下:
作业搜
(1)若检验流程中滤液2中含有Na+,则实验的具体操作是___
(2)上述流程如图中若在常温下,pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32-)=0.50mol/L,c(HCO3-)=1×10-2 mol/L,则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+等杂质.先加入___(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2.经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol•L-1,则每升溶液中至少应加入___mol KMnO4
(4)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20.溶液中杂质Cu2+浓度为0.02mol•L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于___.
(5)“沉淀”得到ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:___.
▼优质解答
答案和解析
由实验流程可知,含锌物料为原料,采用硫酸浸出锌,过滤除杂,得到滤液中含锌离子,与加入的Na2CO3溶液反应生成碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌.
(1)Na的焰色为黄色,则检验溶液中含有Na+,常用焰色反应,具体操作是:将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取待测溶液在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,再将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色;
故答案为:将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取待测溶液在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,再将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色;
(2)pH=12的Na2CO3溶液,由化学式可知,n(Na)=2n(C),则c(Na+)=2×0.51 mol/L=1.02 mol/L,c(OH-)=0.01mol/L,所以c(Na+):c(OH-)=102:1;
故答案为:102:1;
(3)溶解后得到酸性溶液,要调节溶液的pH至5.4,需要升高pH,故应加入Na2CO3 n(Fe2+)=0.009 mol,由电子得失守恒,则n(KMnO4)=
0.009mol
(7-4)
=0.003mol;
故答案为:Na2CO3;0.003;
(4)Cu2+浓度为0.02mol•L-1,c(Cu2+)•[c(OH-)]2=2×10-20时,开始出现沉淀,c(OH-)=
Ksp
c(Cu 2+)
=
2×10-20
0.02
=10-9mol•L-1,pH=5,即若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于5;
故答案为:5;
(5)“煅烧”反应生成ZnO、二氧化碳和水,反应方程式为:ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O
 450℃-500℃ 
.
 
3ZnO+CO2↑+3H2O↑;
故答案为::ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O
 450℃-500℃ 
.
 
3ZnO+CO2↑+3H2O↑.
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