ZnO是重要的化工原料.实验室以粗氧化锌(主要成分为ZnO,还含有少量Fe2O3、CuO等杂质)为原料制备碱式碳酸锌,进而热分解制备活性氧化锌.实验流程如图:

(1)“浸出”:称取一定量的粗氧化锌放入反应器中,加入适量碳酸氢铵和15%的氨水,40℃水浴加热并充分搅拌后,过滤。
①浸出后溶液中主要含有的离子为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+和CO2-3,写出生成[Zn(NH3)4]CO3的化学方程式:ZnO+3NH3•H2O+NH4HCO3 △ [Zn(NH3)4]CO3+4H2OZnO+3NH3•H2O+NH4HCO3 △ [Zn(NH3)4]CO3+4H2O,1mol[Zn(NH3)4]2+中的σ键数为 16×6.02×102316×6.02×1023。
②其他条件一定,当水浴温度高于42℃时,测得锌的浸出率随温度升高而降低,其可能原因是 温度升高,NH3挥发,NH4HCO3分解,c(NH4HCO3)和c(NH3H2O)减小,反应速率减慢温度升高,NH3挥发,NH4HCO3分解,c(NH4HCO3)和c(NH3H2O)减小,反应速率减慢。
(2)“置换铜”:向“浸出”所得滤液中加入稍过量的锌粉,过滤,向稀盐酸中分批加入滤渣,搅拌,至不再产生气泡向稀盐酸中分批加入滤渣,搅拌,至不再产生气泡,过滤、洗涤并烘干滤渣,得到较纯净的铜。
(3)“蒸氨”:反应原理为4[Zn(NH3)4]CO3+3H2O △ Zn4(OH)6CO3↓+16NH3↑+3CO2↑。已知:Zn4(OH)6CO3的产率随蒸氨时间的变化如图-1所示,加热Zn4(OH)6CO330min后,固体质量残留率[m(剩余固体)m(起始固体)×100%]随温度变化如图-2所示。请补充完整制备ZnO的实验方案:将[Zn(NH3)4]CO3溶液置于图-3所示三颈瓶中,打开活塞,通入100℃水蒸气持续25min,同时将产生的气体通入蒸馏水中;待三颈瓶冷却后,将其中混合物过滤,用蒸馏水洗涤滤渣并干燥,将干燥后的固体在600K下加热30min打开活塞,通入100℃水蒸气持续25min,同时将产生的气体通入蒸馏水中;待三颈瓶冷却后,将其中混合物过滤,用蒸馏水洗涤滤渣并干燥,将干燥后的固体在600K下加热30min(实验中须使用的试剂:100℃水蒸气、蒸馏水)。

CO
2
-
3
△
△
△
m
(
剩余固体
)
m
(
起始固体
)
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】ZnO+3NH3•H2O+NH4HCO3 [Zn(NH3)4]CO3+4H2O;16×6.02×1023;温度升高,NH3挥发,NH4HCO3分解,c(NH4HCO3)和c(NH3H2O)减小,反应速率减慢;向稀盐酸中分批加入滤渣,搅拌,至不再产生气泡;打开活塞,通入100℃水蒸气持续25min,同时将产生的气体通入蒸馏水中;待三颈瓶冷却后,将其中混合物过滤,用蒸馏水洗涤滤渣并干燥,将干燥后的固体在600K下加热30min
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:64引用:1难度:0.5
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(5)煅烧A的反应方程式是
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