Question

【题目】炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如下。已知FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。

金属离子	Fe3+	Zn2+	Mn2+	Cu2+	Cd2+
开始沉淀pH	2.7	6.5	7.7	5.2	6.9
沉淀完全pH	3.2	8.0	9.8	6.4	9.4

请回答下列问题：

（1）提高浸出率可以采用的方法是（写出其中一点即可）______________。

（2）滤液I中有少量的AsO33-，若不除去，则AsO33-与Cd反应会产生一种有毒氢化物气体，该气体的分子式为_________。向滤液I中逐滴滴人酸性KmnO4溶液可与AsO33-发生反应生成FeAsO4，完成该反应的离子方程式：_________

___Fe2++___AsO33-+___MnO4-+ □= Mn2++ FeAsO4↓+ □，判断该滴定终点的现象是_______。

（3）流程中②调节pH时可以选用的试剂为________，滤渣Ⅱ的主要成份为________。

（4）常温下Zn(OH)2的溶度积Ksp=_____________________。

（5）制得的ZnSO4 7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为________________。

Answer 1

【答案】 适当增大硫酸浓度/升高溶液温度/搅拌/将铜镉渣磨碎成小颗粒等合理答案均可以 AsH3 5Fe2++5AsO33-+3MnO4- +14H+==3Mn2++5FeAsO4+7H2O 滴最后一滴高锰酸钾，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应到终点 ZnO/ZnCO3/Zn(OH)2等合理答案均可 FeAsO4 Fe(OH)3 10-17 乙醇 或饱和硫酸锌溶液

【解析】(1)可以通过适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等措施提高浸出率；

(2 )AsO33-与Cd反应，Cd被氧化，则AsO33-被还原为一种有毒氢化物气体，此气体的分子式为AsH3 ；向滤液I中逐滴滴人酸性KMnO4溶液可与AsO33-发生反应生成FeAsO4，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得此反应的离子方程式为5Fe2++5AsO33-+3MnO4- +14H+==3Mn2++5FeAsO4+7H2O，当滴最后一滴高锰酸钾，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应到终点；

(3)流程中②调节pH时，选用的试剂要能与H+反应，同时不引入新的杂质，则可选用的试剂为ZnO、ZnCO3或Zn(OH)2；由图示可知，当溶液pH=4时，溶液中的Fe3+水解完全转化为 Fe(OH)3，则滤渣Ⅱ的主要成份为 Fe(OH)3；

（4）沉淀完全时溶液pH=8，即c(OH-)=1×10-6mol/L，此时溶液中c(Zn2+)浓度为1×10-5mol/L，常温下Zn(OH)2的溶度积Ksp=c(Zn2+)×c2(OH-)=1×10-17；

（5）因ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精，制得的ZnSO4 7H2O晶体可选择酒精或饱和硫酸锌溶液洗涤。