题目内容
【化学——选修2:化学与技术】
炼锌厂产生的工业废渣—锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试,其流程如下:
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已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7;锌的金属活动性比镉强。
试回答下列问题:
(1)“浸出”时用到的“试剂X”为___________(填名称)。
(2)写出“氧化”过程的离子方程式____________。
(3)“调pH”过程可以选用_____________。(从以下选项选择,填序号)
A.H2SO4 B.ZnO C.NaOH D.ZnCO3
“滤渣2”的主要成分是___________(填化学式,下同)。
(4)“试剂Y”是_______________;写出除去Cd2+的化学方程式_______________。
(5)“操作1”的方法是_______________;在“操作1”时,必须采取的实验措施是___________。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
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请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)
2RAn(有机层)+ nH2SO4(水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)⑤的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 ;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
下列实验的操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
A | NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合 | 生成白色沉淀 | 结合H+的能力:CO32-<AlO2- |
B | 常温下,相同的铝片分别投入足量的稀、浓硫酸中 | 浓硫酸中铝片先溶解完 | 反应物浓度越大,反应速率越快 |
C | 向2mL 2%的CuSO4溶液中加入0.5mL 1%的NaOH溶液,振荡后加入几滴有机试剂X的溶液,加热 | 未出现砖红色沉淀 | 有机试剂X中不含醛基 |
D | 2mL 0.1mol/L的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L的MgCl2溶液,再滴加2滴0.1mol/L的FeCl3溶液 | 白色沉淀转化为红褐色沉淀 | 溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3 |