Question

【題目】某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸(l0%)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案，實現(xiàn)廢物綜合利用，如圖所示。

已知：各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如表所示。

請回答下列問題：

（1）堆浸時，為了提高浸出效率可采取的措施有(寫兩種)：___、___。

（2）物質(zhì)A的作用是___，可使用下列物質(zhì)中的___。

A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2

（3）除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，pH應(yīng)控制在___范圍之間。

（4）物質(zhì)B可直接用作氮肥，則B的化學(xué)式是___。

（5）除鐵后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在堿性環(huán)境下將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑——K2FeO4，寫出該反應(yīng)的離子方程式___。

Answer 1

【答案】將氧化銅鋅礦粉碎 攪拌 將Fe2+氧化成Fe3+ BC 3.2≤pH﹤6.2 (NH4)2SO4 2Fe(OH)3＋3ClO-＋4OH-=2FeO42-＋3Cl-＋5H2O

【解析】

氧化銅鋅礦先用稀硫酸溶解，然后向所得溶液中加入鐵粉將銅置換出來，加氧化劑A將Fe2+氧化成Fe3+，加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，將其除去，再用碳酸氫銨洗滌溶液，得到溶解度較小的堿式碳酸鋅，最后焙燒得到氧化鋅；

(1)通過增大反應(yīng)接觸面積等方式提高堆浸速率；

(2)考慮除雜過程不引入新的雜質(zhì)；

(3)pH的范圍應(yīng)是使鐵沉淀完全而鋅不沉淀；

(4)結(jié)合題給信息利用工業(yè)廢酸和氮肥考慮；

(5)從題給信息寫出反應(yīng)物和生成物，配平即可。

(1)堆浸時，可通過將氧化銅鋅礦粉碎、攪拌或加熱等措施達(dá)到提高浸出效率；

(2)除鐵過程中加入A和氨水，將Fe2+氧化成Fe3+，并最終生成氫氧化鐵沉淀，則A應(yīng)為氧化劑，并考慮不引入新的雜質(zhì)，應(yīng)選擇O2和Cl2，故答案為：BC；

(3)從圖表數(shù)據(jù)可知，鐵離子沉淀完全的PH為3.2，鋅離子開始沉淀的PH為6.2，則除鐵PH范圍為：3.2～6.2，故答案為：3.2≤pH﹤6.2；

(4)因所用廢酸為硫酸，B又可作氮肥，所以B為NH4)2SO4；

(5)由題給信息可知，反應(yīng)物為2Fe(OH)3、ClO-、OH-，生成物之一為FeO42-，因鐵在反應(yīng)中化合價升高，故氯的化合價降低，故另一產(chǎn)物為Cl-，根據(jù)元素守恒，還有水是產(chǎn)物．根據(jù)化合價升降法配平此方程式為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。