题目内容
【题目】某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿,提取锌、铜元素,实现废物综合利用,方案如图所示:
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示。
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 6.34 | 9.7 |
Fe3+ | 1.48 | 3.2 |
Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
请回答下列问题:
(1)加入A物质的目的是___,物质A可使用下列物质中的___。
A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2
(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)___Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(3)反应生成海绵铜的离子方程式:___。
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在___范围之间。
(5)写出NH4HCO3溶液与Zn2+反应生成Zn2(OH)2CO3的离子方程式:___。
(6)物质B可用作生产化肥,其化学式是___。
【答案】将Fe2+氧化成Fe3+,方便后续沉淀时除去 BC < Fe+Cu2+=Fe2++Cu 3.2≤pH<6.2或3.2~6.2 2Zn2++4HCO3-=Zn2(OH)2CO3↓+H2O +3CO2↑ (NH4)2SO4
【解析】
(1)三价铁离子容易除去,所以要把二价铁离子转化为三价铁离子,考虑除杂过程不引入新的杂质;
(2)相同条件下,溶解度大的物质先溶解;
(3)堆浸后溶液中有铜离子和氢离子,加入铁粉后与铜离子和氢离子;
(4)pH的范围应是使铁沉淀完全而锌不沉淀;
(5)NH4HCO3溶液与Zn2+反应生成Zn2(OH)2CO3、水和二氧化碳;
(6)结合题给信息利用工业废酸和氮肥考虑。
(1)根据表中数据可知三价铁离子容易除去,所以要将Fe2+氧化成Fe3+,以便除去,选用,除铁过程中加入A和氨水,使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀,故A应为氧化剂,考虑不引入新的杂质,应选BC,
故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+,以便除去;BC;
(2)相同条件下,溶解度大的物质先溶解,因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),故答案为:<;
(3)堆浸后溶液中有铜离子和氢离子,加入铁粉后与铜离子和氢离子,反应生成海绵铜的离子方程式:Fe+Cu2+=Fe2++Cu。
故答案为: Fe+Cu2+═Fe2++Cu;
(4)从图表数据可知,铁离子沉淀完全的pH为3.2,锌离子开始沉淀的pH为6.2.故除铁pH范围为:3.2~6.2,
故答案为:3.2~6.2;
(5)NH4HCO3溶液与Zn2+反应生成Zn2(OH)2CO3、水和二氧化碳,离子方程式:2Zn2++4HCO3-=Zn2(OH)2CO3↓+H2O +3CO2↑ 。
故答案为:2Zn2++4HCO3-=Zn2(OH)2CO3↓+H2O +3CO2↑
(6)因所用废酸为硫酸,B又可作氮肥,所以B为(NH4)2SO4,
故答案为:(NH4)2SO4。
【题目】下列实验不能达到预期目的是( )
实验操作 | 实验目的 | |
A | 充满NO2的密闭玻璃球分别浸泡在冷、热水中 | 研究温度对化学平衡移动的影响 |
B | 向盛有1mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀,再向其中滴加Na2S溶液 | 说明一种沉淀能转化为另一种溶解度更小的沉淀 |
C | 苯酚和水的浊液中,加少量浓碳酸钠溶液 | 比较苯酚与碳酸氢钠的酸性 |
D | 取少量溶液滴加Ca(OH)2溶液,观察是否出现白色浑浊 | 确定NaHCO3溶液中是否混有Na2CO3 |
A.AB.BC.CD.D