锌钡白是一种白色颜料．工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓．请根据以下工业生产流程回答有关问题．Ⅰ、ZnSO4溶液的制备与提纯：有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO

Question

锌钡白是一种白色颜料．工业上是由ZnSO₄与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO₄=ZnS↓+BaSO₄↓．请根据以下工业生产流程回答有关问题．

Ⅰ、ZnSO₄溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，含少量SiO₂、FeCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等；
b．Zn（OH）₂与Al（OH）₃相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na₂ZnO₂．
（1）②中使用的氧化剂最好是下列的___（选填字母代号）．
A．Cl₂ B．浓HNO₃ C．KMnO₄ D．H₂O₂
（2）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO₂可以来自于步___（选填①、②、③、⑤）．
（3）写出步骤④后产生滤渣3的化学式___．
（4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液．写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式：___．
Ⅱ、BaS溶液的制备：

有关数据：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）=BaSO₄（s）△H₁=-1473.2kJ•mol^-1
C（s）+(1)/(2)O₂（g）=CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
Ba（s）+S（s）=BaS（s）△H₃=-460kJ•mol^-1
（5）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：___．
Ⅲ、制取锌钡白：
（6）如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO₄与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是___．

Answer 1

I．由图或者流程可知，菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，含少量SiO₂、FeCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等，加硫酸，只有SiO₂不反应，经过过滤进行分离，则滤渣1为SiO₂，滤液1含有硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、剩余的硫酸，②加氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子，再加过量的NaOH，Zn²⁺转化ZnO₂^2-，使Cu²⁺、Fe³⁺转化为沉淀，通过过滤从溶液中除去，则滤渣2为Fe（OH）₃、Cu（OH）₂，滤液2中含有Na₂ZnO₂及过量的NaOH，④通二氧化碳将ZnO₂^2-转化为沉淀，则滤渣3为Zn（OH）₂，步骤⑤主要发生氢氧化锌与硫酸的反应，滤液3含有碳酸氢钠．
（1）加氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子，不能引入新杂质，氯气做氧化剂会引入氯离子，且氯气有毒，浓HNO₃做氧化剂会被还原为有毒气体，引入杂质离子NO₃^-，KMnO₄ 做氧化剂会引入K⁺、MnO₄^-，过氧化氢做氧化剂被还原为水，不引入新的杂质，过量的过氧化氢加热分解生成氧气和水，
故选：D；
（2）上述各步骤中，只有步骤①中有二氧化碳生成，故选：①；
（3）步骤④通二氧化碳将ZnO₂^2-转化为Zn（OH）₂，则滤渣3为Zn（OH）₂，故答案为：Zn（OH）₂；
（4）Zn与NaOH溶液反应，Zn作负极，发生氧化反应失去电子，碱性条件下生成ZnO₂^2-与H₂O，负极电极反应式为：Zn-2e^-+4OH^-=ZnO₂^2-+2H₂O，故答案为：Zn-2e^-+4OH^-=ZnO₂^2-+2H₂O；
Ⅱ．（5）煅烧发生反应：BaSO₄+C(高温.)/()BaS+4CO↑，
已知：①Ba（s）+S（s）+2O₂（g）=BaSO₄（s）；△H=-1473.2kJ•mol^-1
②C（s）+(1)/(2)O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ•mol^-1
③Ba（s）+S（s）=BaS（s）；△H=-460kJ•mol^-1
依据盖斯定律，②×4-③-①得到热化学方程式为：BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ•mol^-1，
故答案为：BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ•mol^-1；
Ⅲ．（6）步骤⑤中硫酸过量，过量的酸与BaS溶液混合会发生反应，产生有毒的H₂S污染空气，而且会降低锌钡白的产率，
故答案为：过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H₂S污染空气，而且会降低锌钡白的产率．