工业上可由菱锌矿(主要成分为
,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示:
已知:①“酸浸”后的溶液
,所含金属离子主要有
、
、
、
、
。
②弱酸性溶液中
氧化
时,产物中含Mn元素物质只有
。
(1)“氧化除杂”时,
与
的离子方程式为
___________。
(2)“沉锌”生成碱式碳酸锌[
]沉淀,写出生成该沉淀的化学方程式:
___________。
(3)“高温灼烧”后获得ZnO。已知ZnO的一种晶体晶胞是立方晶胞(如图),请在下图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图
___________。
(4)测定氧化锌样品纯度(杂质不参与反应):称取1.000g样品,酸溶后,配制成250mL溶液。用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶,调节pH至7~8,加入几滴铬黑T(用
表示)做指示剂,用
的EDTA(
)标准液滴定其中的
(反应方程式为
,
),平行滴定三次,平均消耗EDTA标准液15.12mL。(已知
呈蓝色、
呈无色、
呈酒红色)。
①滴定终点时的现象为
___________。
②计算ZnO样品的纯度
___________。(保留四位有效数字,写出计算过程)
(5)ZnO有棒状ZnO(r-ZnO)、片状ZnO(p-ZnO)两种。均可用作
选择性加氢转化为
的催化剂。在ZnO催化剂存在下,将
与
混合,同时发生以下两个反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
控制一定的
和
初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的
中生成甲醇的百分比)
已知:p-ZnO表面合成
的生成活化能
,r-ZnO表面合成
的生成活化能
①在280~320℃范围内,相同催化剂条件下,随温度升高,
与CO的产率均提高,而甲醇的选择性降低的可能原因是
___________;
②在280~320℃范围内,比较图a和图b两种ZnO催化剂催化
加氢性能,说明在
加氢合成甲醇时优先选用p-ZnO催化剂的原因:
___________。