由工业生产流程可知,锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,加入稀硫酸浸出过滤,得到滤渣Ⅰ为SiO2,净化Ⅰ加入(NH4)2S2O8溶液,PH=5.4是为了将Mn2+转化为MnO2而除去,过滤得到滤渣Ⅱ为MnO2,滤液在加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH沉淀铁离子生成FeOOH,过滤得到滤液中加入锌置换铬,过滤得到的金属位Cd,滤液中加入碳酸氢铵碳化,得到硫酸铵和二氧化碳及“前躯体”的化学式为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,制备得到超细活性氧化锌;
(1)锌浮渣利用硫酸浸出后,滤渣Ⅰ进行再次浸出的目的是提高锌元素的浸出率,Zn、ZnO和硫酸发生的反应的化学方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,ZnO+2H+=Zn2++H2O
故答案为:提高锌元素的总浸出率;Zn+2H+=Zn2++H2↑,ZnO+2H+=Zn2++H2O;
(2)(NH4)2S2O8溶液具有氧化性,在PH=5.4时是为了将Mn2+转化为MnO2而除去,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42-+4H+;
故答案为:Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+2SO42-+4H+;
(3)90℃时,净化2溶液中残留铁的浓度受pH影响如图2pH值较小时,虽有利于Fe2+转化为Fe3+,但残留铁的浓度仍高于pH为3~4时的原因是,依据铁离子水解显酸性可知,氢离子浓度大有利于抑制铁离子的水解;
故答案为:H+抑制Fe3+水解;
(4)上述分析可知发生Zn+Cd2+=Zn2++Cd,滤渣3为被还原出的Cd,故答案为:Cd;
(5)“前躯体”的化学式为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,结合反应物为硫酸锌和碳酸氢铵,滤液中加入碳酸氢铵碳化,得到硫酸铵和二氧化碳及“前躯体”的化学式为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,利用原子守恒配平书写化学方程为:3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑,碳化时所用NH4HCO3的实际用量为理论用量的1.1倍,其原因一是为了使Zn2+充分沉淀,碳酸氢铵受热分解损失或NH4HCO3消耗H+,避免H+浓度过大溶解ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O,
故答案为:3ZnSO4+6NH4HCO3=ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑;碳酸氢铵受热分解损失或NH4HCO3消耗H+,避免H+浓度过大溶解ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O.