Question

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的方案，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）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：K_sp（CuS）______ K_sp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（2）物质A可使用下列物质中的______．
A．KMnO₄　　 B．O₂　　　C．H₂O₂　　　D．Cl₂
（3）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．
（4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是______．

Answer 1

解：（1）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：K_sp（CuS）＜K_sp（ZnS），故答案为：＜；
（2）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：BC；
（3）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；
（4）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．
分析：（1）相同条件下，溶解度大的物质先溶解；
（2）考虑除杂过程不引入新的杂质；
（3）PH的范围应是使铁沉淀完全而锌不沉淀；
（4）结合题给信息利用工业废酸和氮肥考虑．
点评：本题属于工艺流程图方面题目，要搞清实验目的和题给信息，结合流程和题目设问正确解题，本题难度中等．