题目内容
【题目】黄钾铁矾渣经如下流程可将其转化为锰锌铁氧体：
已知：①黄钾铁矾渣中铁主要以Fe2O3形式存在，锌主要以硫酸锌(ZnSO4)、氧化锌(ZnO)、硅酸锌(ZnSiO3)形式存在，黄钾铁矾渣的某些元素成分如下表所示：
元素 | Fe | Zn | Cu | Cd | Ca | Mg | Si |
质量分数 | 28.9 | 8.77 | 0.37 | 0.18 | 0.37 | 0.84 | 4.63 |
②NH4F溶液用于沉淀Mg2+和Ca2+，②Fe和Cd的金属活动性相近
⑴“酸浸”后，滤渣1的主要成分为________(写化学式)；为了提高浸出率，可采取的措施有________(写出一种即可)。
⑵“还原除杂”工序中，加入铁粉是为了除去溶液中________、________等金属杂质离子。
⑶加入(NH4)2S沉淀Cd2+时应避免过量，原因是________；若此过程中溶液搅拌时间过长，则会导致Cd2+去除率偏低，原因是________。(已知：CdS的溶度积Ksp = 8×10－27，FeS的溶度积Ksp = 4×10－19，ZnS的溶度积Ksp = 1.6×10－24)
⑷写出“共沉淀”工序中生成FeCO3的离子反应方程式为：________。
⑸锰锌铁氧体是一种重要的磁性材料。测定铁氧体中ZnO的实验步骤如下：
①写出除锰(Mn2+)步骤中的离子方程式________。
②准确量取25.00 mL溶液A，掩蔽铁后，用二甲酚橙作指示剂，用0.0100mol/L的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Zn2+ (反应原理为Zn2+ + H2Y2－ =ZnY 2－ + 2H+)，至滴定终点时消耗EDTA标准溶液20.00 mL。通过计算确定该铁氧体中ZnO的质量分数为________。
【答案】H2SiO3； 适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料
合理即可
Fe3+ Cu2+ (NH4)2S过量，Fe2+、Zn2+会转化为FeS、ZnS沉淀，造成Fe2+、Zn2+损失 当搅拌时间过长时，部分Fe2+被氧化变成Fe3+，Fe3+会与S2－发生反应，使S2－浓度下降，从而导致去除率降低(也可是O2将S2－氧化，造成S2－浓度下降) 2HCO3－ + Fe2+ = H2O + FeCO3↓+ CO2↑； S2O82－ + 2H2O +Mn2+ = 2SO42－ + MnO2↓ + 4H+ 16.20%
【解析】
“酸浸”后，硅酸锌(ZnSiO3)中的硅酸根与氢离子结合成硅酸沉淀；为了提高浸出率，可采取的措施有适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料等。
⑵“还原除杂”工序中，加入铁粉作还原剂，使铁离子转化为亚铁离子，使铜离子转化为单质铜。
⑶由CdS，FeS，ZnS的溶度积可知，若(NH4)2S过量，过量的硫离子与Fe2+、Zn2+反应，生成FeS、ZnS沉淀；若此过程中溶液搅拌时间过长，部分Fe2+被氧化变成Fe3+，Fe3+会与S2－发生反应。
⑷共沉淀工序中碳酸氢铵与亚铁离子反应生成FeCO3，同时有二氧化碳生成，根据元素守恒，电荷守恒写出离子反应方程式。
⑸①除锰(Mn2+)步骤中(NH4)2S2O8与锰离子发生氧化还原反应，S2O82－被还原为硫酸根，锰离子被氧化为二氧化锰，得失电子守恒，元素守恒写出反应的离子方程式；根据关系式进行计算。
⑴“酸浸”后，硅酸锌(ZnSiO3)中的硅酸根与氢离子结合成硅酸沉淀，所以滤渣1的主要成分为H2SiO3；为了提高浸出率，可采取的措施有适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料等；故答案为：H2SiO3；适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料。
⑵“还原除杂”工序中，加入铁粉作还原剂，使铁离子转化为亚铁离子，使铜离子转化为单质铜；故答案为：Fe3+、Cu2+。
⑶由CdS，FeS，ZnS的溶度积可知，若(NH4)2S过量，过量的硫离子与Fe2+、Zn2+反应，生成FeS、ZnS沉淀，造成Fe2+、Zn2+损失；若此过程中溶液搅拌时间过长，部分Fe2+被氧化变成Fe3+，Fe3+会与S2－发生反应，使S2－浓度下降，从而导致去除率降低；
故答案为：(NH4)2S过量，Fe2+、Zn2+会转化为FeS、ZnS沉淀，造成Fe2+、Zn2+损失；当搅拌时间过长时，部分Fe2+被氧化变成Fe3+，Fe3+会与S2－发生反应，使S2－浓度下降，从而导致去除率降低；(也可是O2将S2－氧化，造成S2－浓度下降)。
⑷共沉淀工序中碳酸氢铵与亚铁离子反应生成FeCO3，同时有二氧化碳生成，根据元素守恒，电荷守恒，离子反应方程式为2HCO3－ + Fe2+ = H2O + FeCO3↓+ CO2↑；故答案为：2HCO3－ +Fe2+ = H2O + FeCO3↓+ CO2↑。
⑸①除锰(Mn2+)步骤中(NH4)2S2O8与锰离子发生氧化还原反应，S2O82－被还原为硫酸根，锰离子被氧化为二氧化锰，得失电子守恒，元素守恒，该反应的离子方程式为S2O82－ + 2H2O +Mn2+ = 2SO42－ + MnO2↓ + 4H+；故答案为：S2O82－ + 2H2O +Mn2+ = 2SO42－ + MnO2↓ + 4H+。
②滴定终点时消耗EDTA标准溶液20.00 mL，EDTA的浓度为0.0100mol/L，物质的量为
，则锌离子的物质的量也是，根据元素守恒，氧化锌的物质的量也是，所以25.00 mL溶液A中含有ZnO的物质的量为，则250mL溶液A中氧化锌的物质的量为
，所以1.0g样品中氧化锌的质量为分数为
。
故答案为：16.20%。
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【题目】某课外学习小组在学习了Na2O2与CO2的反应后，认为Na2O2与SO2应该也可以反应。他们设计了下图装置
夹持装置已略去，装置的气密性良好
进行实验，探究Na2O2与SO2反应的产物，请按要求回答下列问题。
⑴写出装置A中发生反应的化学方程式：_________
⑵装置D的作用：除了可以防止空气中的CO2、水蒸气等进入C中与Na2O2反应，还可以__________。
⑶在通入足量的SO2与Na2O2充分反应后，他们对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有Na2SO3；
假设2：_________；
假设3：既有Na2SO3，又有Na2SO4。
a、为进一步确定C中反应后固体产物的成分(Na2O2已反应完全)，甲同学设计了如下实验：
甲同学由此得出结论：产物是Na2SO4，该方案是否合理__________填“是”或“否”，理由是_______。
b、若假设2成立，写出SO2与Na2O2反应的化学方程式：_________。
c、乙同学设计了如下实验进一步确认产物的成分。
实验步骤 | 现象 |
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解。 | 固体全部溶解 |
②向上试管中加入过量的稀盐酸，将生成的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。 | 酸性KMnO4溶液褪色 |
③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl2溶液。 | 产生白色沉淀 |
步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中，发生反应的离子方程式为： ________，通过上述实验现象确定假设__________成立。(选填1、2或3)。