在高纯度氧化锌的制备过程中,涉及多个化学反应步骤。以下是关于该过程的几项关键问题,考察了反应类型、化学方程式、过滤操作的细节以及废气处理方法。
问题一:反应①的基本反应类型是什么?
反应①发生在锌与稀盐酸之间,锌与盐酸反应生成硫酸锌和氢气。此反应属于单质与化合物之间发生的置换反应,即一种金属与一种酸反应,金属被酸中的氢离子置换出来。通过这一过程,氢气作为副产物被释放。
问题二:写出反应②的化学方程式。
反应②是氯化锌与草酸铵之间的反应,生成了草酸锌沉淀和氯化铵溶液。该反应的化学方程式为:
ZnCl
+(NH
→ZnC
↓+2NH
Cl
此反应的特点是草酸锌在反应中以沉淀形式析出,而氯化铵则溶解在水中。
问题三:过滤得到的NH4Cl溶液仍有浑浊的原因可能是什么?
在过滤过程中,如果出现溶液浑浊的现象,通常是由于操作不当。常见的原因之一是滤纸破损,或者在过滤时溶液的液面过高,超过了滤纸的边缘,导致固体杂质未能有效地被过滤掉。这种情况下,得到的滤液可能依然含有不溶物,表现为浑浊。
问题四:草酸锌受热分解的化学反应方程式及环保处理方法。
草酸锌在加热条件下会分解,产生氧化锌、一氧化碳和二氧化碳。其反应方程式如下:
ZnC
→ZnO+CO↑+CO
一氧化碳(CO)是有毒且具有可燃性的气体,因此在排放之前,必须进行适当的处理。环保措施通常是通过点燃一氧化碳,使其与氧气反应生成二氧化碳,降低一氧化碳的浓度,从而减少对环境的污染。
解析:
反应①的类型:锌与稀盐酸反应时,锌被氢离子置换,生成氢气,这种反应属于典型的置换反应。
反应②的方程式:氯化锌与草酸铵反应生成草酸锌沉淀和氯化铵溶液,这是一个典型的双置换反应。
浑浊原因:过滤操作中,滤纸破损或溶液液面过高都可能导致固体未能完全过滤,造成滤液的浑浊。
环保措施:在草酸锌分解反应中,产生的一氧化碳具有可燃性,因此需要通过点燃的方式将其转化为无害的二氧化碳,避免污染空气。
通过这些步骤的精细操作,可以有效地制备高纯度的氧化锌,同时确保过程中的废气得到妥善处理,符合环保要求。