金屬鋅的化學(xué)性質(zhì)及鋅的主要化合物

金屬鋅的化學(xué)性質(zhì)：

鋅具有較好的抗腐蝕性能，在常溫下不被干燥的空氣、不含二氧化碳的空氣或干燥的氧所氧化。但與濕空氣接觸時(shí)表面生產(chǎn)一層灰白致密的堿式碳酸鋅（ZnCO3?3Zn（OH）2）薄膜，保護(hù)內(nèi)部鋅不再被腐蝕。鋅在鉛鋅礦加工熔融時(shí)與鐵形成化合物，冷卻后保留在鐵表面上，保護(hù)鋼鐵免受侵蝕。

純鋅不溶于濃度的硫酸或鹽酸中。商品鋅由于含有少量雜質(zhì)，極易溶于硫酸或鹽酸中并放出氫氣，溶解的速率視雜質(zhì)量的多少而定。由于鋅的結(jié)晶不同，鑄鋅較輥軋加工所得鋅難溶解。鋅也可溶于堿中，但溶解速讀較在酸中慢。

常溫下無(wú)空氣的水對(duì)鋅沒(méi)有作用，但在紅熱的溫度下，鋅在鉛鋅礦生產(chǎn)工藝流中易分解水蒸氣生成氧化鋅。金屬鋅在空氣中加熱至505℃，即可燃燒生成非晶形的氧化鋅。二氧化碳與水蒸氣的混合氣體可使鋅蒸氣迅速氧化，生成氧化鋅及一氧化碳。

鋅的主要化合物：

A氧化鋅（ ZnO）

俗稱鋅白，為白色粉末，但在加熱時(shí)會(huì)發(fā)黃，可溶解于酸和氨液中，氧化鋅的真密度為5.78g／cm3，，熔點(diǎn)為1973℃。氧化鋅在1000℃以上開(kāi)始揮發(fā)，1400℃以上揮發(fā)激烈。

氧化鋅為兩性氧化Si0可與酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽類，在高溫下可與酸性氧化物、堿性氧化物，如SiO2、Fe2O3、Na2O等，生成硅酸鋅、鐵酸鋅、鋅酸鈉。氧化鋅能被碳和一氧化碳還原成為金屬鋅。

B硫化鋅（ ZnS）

純硫化鋅為白色物質(zhì)，但工業(yè)上用的硫化鋅由于內(nèi)部含有方鉛礦、赤鐵礦、黃鐵礦等雜質(zhì)常帶褐色、褐黑色、褐黃色、灰紅色。硫化鋅在自然界常以閃鋅礦出現(xiàn)。閃鋅礦的真密度為4.083g/cm3，。硫化鋅在常壓下不熔化，在高溫下經(jīng)過(guò)液相階段直接氣化揮發(fā)。硫化鋅在空氣中加熱易氧化生成氧化鋅，在溫度為600℃時(shí)反應(yīng)已較劇烈。在氮?dú)饬髦?200℃即可顯著揮發(fā)，如在氧化氣氛中加熱時(shí)由于揮發(fā)后的硫化鋅蒸氣氧化生成氧化鋅和二氧化硫，更加速了硫化鋅揮發(fā)的進(jìn)行，這對(duì)硫化鋅精礦的沸騰焙燒有重要意義。

硫化鋅可溶于鹽酸和濃硫酸溶液中，但不溶于稀硫酸，可以采用氧化劑，如高鐵離子Fe3+將溶液中的硫離子S2-氧化成元素硫（S）即硫磺，降低溶液中S2-濃度，使溶解過(guò)程加快進(jìn)行。硫化鋅精礦直接酸浸的可能性就在于此。

C硫酸鋅（ ZnSO4）

硫酸鋅極易水化，通常生成含有7個(gè)結(jié)晶水的水化合物七水硫酸鋅ZnSO4．7H20，鋅礬、硫酸鋅溶液蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)或加熱脫水時(shí)按控制的溫度不同可形成一系列水化合物，其中主要有ZnSO4．7H2O、ZnSO4?6H2O、ZnSO4?H2O等。全脫水和部分脫水后的硫酸鋅吸水能力很強(qiáng)。

硫酸鋅加熱時(shí)首當(dāng)其沖生成堿式硫酸鋅2ZnSO4?ZnO，隨后進(jìn)一步分解成ZnO，硫酸鋅約在650℃開(kāi)始離解，在750℃以上離解將激烈進(jìn)行。硫酸鋅離解壓和溫度的關(guān)系如下：

溫度/℃ 674 690 720 750 775 800

離解壓/kPa 0.71 0.81 3.24 8.11 15.20 252.3

硫酸鋅在水中的溶解度很大，在20℃和l00℃時(shí)其在水中的溶解度（以100g水中溶解的物質(zhì)的克數(shù)表示）。

D碳酸鋅與堿式碳酸鋅

碳酸鋅是煉鋅原料之一，自然界以菱鋅礦的狀態(tài)存在，在350 ～ 400℃開(kāi)始分解，易溶于稀硫酸、堿和氨水中。

堿式碳酸鋅ZnCO3?2Zn（ OH）2?H2O為白色細(xì)微無(wú)定形粉末，密度4.42 -4. 45g/cm3，無(wú)臭無(wú)味，加熱到300℃分解生成ZnO。不溶于水、醇、酮，微溶于氨水、銨鹽，能溶于稀酸、強(qiáng)堿。

堿式碳酸鋅主要用作輕型收斂劑，作爐甘石原料，也用作皮膚的保護(hù)劑；也是生產(chǎn)乳膠薄膜、橡膠、人造絲、氧化鋅及鋅鹽的重要原料。

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