16.某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸(10%H2SO4)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO的方案,實現(xiàn)廢物綜合利用,方案如圖所示.

已知:298K時各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如表所示.
離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pH
Fe2+6.349.7
Fe3+1.483.2
Zn2+6.28.0
請回答下列問題:
(1)氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,這是由于相同溫度下:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)(選填“>”“<”或“=”).
(2)你認(rèn)為在除鐵過程中選用下列物質(zhì)中的C(填序號)作為試劑甲是比較合適的.
A.KMnO4          B.HNO3          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3.2~6.2范圍之間.
(4)請寫出加甲物質(zhì)后,加入氨水控制調(diào)節(jié)溶液的pH下生成Fe(OH)3反應(yīng)的離子方程式Fe3++3NH3•H2O═Fe﹙OH)3↓+3NH4+
(5)298K時,殘留在乙溶液中的c(Fe3+)在2.7×10-15.6mol/L以下.[Fe(OH)3的Ksp=2.70×10-39].

分析 氧化銅鋅礦先用稀硫酸溶解,然后過濾分離出礦渣,向所得溶液中加入過量Fe將Cu銅置換出來,得到海綿銅,向濾液中加入試劑甲、氨水除去鐵,加氧化劑將Fe2+氧化成Fe3+,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH,過濾將其除去,再用NH4HCO3洗滌溶液,得到溶解度較小的堿式碳酸鋅,最后焙燒得到ZnO,乙的溶液可直接用作氮肥,乙溶液為(NH42SO4,以此解答該題.

解答 解:(1)相同條件下,溶解度大的物質(zhì)先溶解,因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,則相同溫度下:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),故答案為:<;
(2)除鐵過程中,要將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,然后用氨水除去鐵離子,試劑甲具有氧化性且不能引進(jìn)新的雜質(zhì),高錳酸鉀、硝酸、氯氣都具有強(qiáng)氧化性但能引進(jìn)新的雜質(zhì),所以應(yīng)該選取雙氧水,雙氧水被還原生成水,故選:C; 
(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.故除鐵pH范圍為:3.2~6.2,故答案為:3.2~6.2;
(4)鐵離子和一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和銨根離子,離子方程式為Fe3++3NH3•H2O═Fe﹙OH)3↓+3NH4+,
故答案為:Fe3++3NH3•H2O═Fe﹙OH)3↓+3NH4+
(5)鋅離子開始沉淀時溶液的pH=6.2,溶液中c(OH-)=10-7.8 mol/L,c(Fe3+)=$\frac{Ksp}{{c}^{3}(O{H}^{-})}$=$\frac{2.70×1{0}^{-39}}{({1{0}^{-7.8})}^{3}}$mol/L=2.7×10-15.6mol/L,故答案為:2.7×10-15.6

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生知識綜合應(yīng)用能力,明確物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)分離和提純方法是解本題關(guān)鍵,難點是計算鐵離子濃度,知道流程圖中各部分可能發(fā)生的反應(yīng)、采用的分離方法,題目難度不大.

練習(xí)冊系列答案
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6.“粗鹽提純”的實驗中,蒸發(fā)時,正確的操作是( 。
A.把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿中加熱B.開始析出晶體后用玻璃棒攪拌
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7.下列說法不正確的是( 。
A.乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生加成反應(yīng)
B.甲烷和乙烯都可以與氯氣反應(yīng),反應(yīng)類型不同
C.蔗糖、油脂、蛋白質(zhì)都可以水解
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4.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量,觀察到產(chǎn)生白色沉淀CuI,溶液變?yōu)樽厣傧蚍磻?yīng)后的混合物中不斷通人SO2氣體,溶液逐漸變成無色.下列分析正確的是(  )
A.滴加KI溶液時,轉(zhuǎn)移2 mol e-時生成 1 mol白色沉淀
B.通入SO2后溶液逐漸變成無色,體現(xiàn)了 SO2的漂白性
C.通入SO2時,SO2與I2反應(yīng),I2作還原劑
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11.某患者需補(bǔ)充0.01mol Na+,應(yīng)補(bǔ)NaC1多少克?若用生理鹽水需多少毫升?

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1.某氣態(tài)烴的密度是相同狀況下氫氣密度的28倍.1mol該烴在空氣中完全燃燒生成水72g. 求:
(1)該烴的相對分子質(zhì)量.       
(2)該烴的分子式.
(3)寫出屬于烯烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式.

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8.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L己烷分子中含1.9NA對共用電子
B.常溫下4.4g的CO2和N2O混合物中,所含有的原子數(shù)為0.3 NA
C.0.1mol Fe與0.1 mol Cl2反應(yīng)時失電子數(shù)為0.3NA
D.電解精煉銅時,陽極質(zhì)量每減少32g 電路中就轉(zhuǎn)移NA個電子

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5.某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題.當(dāng)閉合裝置的電鍵時,觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).請回答下列問題:
(1)甲裝置的名稱是原電池;Pt為陽極(A.正 B.負(fù)C.陽 D.陰).
(2)寫出電極反應(yīng)式:Cu極2H++2e-=H2↑,C極Cu2++2e-=Cu.
(3)若乙中電極不變,將其溶液換成飽和NaCl溶液,乙中溶液的總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-;若要使溶液恢復(fù)到原飽和溶液的濃度,需要加入的物質(zhì)是氯化氫(填名稱);
(4)若乙中電極不變,將其溶液換成飽和CuSO4溶液,當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1mol氣體時,線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是1.204×1023(或0.2NA);乙中溶液H+的濃度是1mol/L(假設(shè)溶液體積是200mL,且電解過程中溶液體積不變).

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6.下列事實能說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是( 。
A.Cu能與濃硝酸反應(yīng),但不能與濃鹽酸反應(yīng)
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