某工廠利用工業(yè)廢酸(10%H2SO4)堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO,方案如下:

已知:298K時各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH:
離子 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH
Fe2+ 6.34 9.7
Fe3+ 1.48 3.2
Zn2+ 6.2 8.0
(1)氧化銅鋅礦中含有少量CuS和ZnS,在稀H2SO4作用下ZnS可溶而CuS不溶,這是由于同溫下Ksp(ZnS)
 
 Ksp(CuS)(“>”“<”或“=”).
(2)在除鐵過程中選用下列試劑中的
 
作為試劑甲最合適:
A.  Cl2     B.HNO3       C.  KMnO4       D.H2O2
(3)除鐵過程中加入氨水的目的
 
,實驗中pH應(yīng)控制的范圍
 

(4)加試劑甲后,F(xiàn)e3+與氨水生成Fe(OH)3的離子方程式
 

(5)298K時,檢驗乙溶液中是否殘留較多Fe3+ 的方法
 

(6)乙的溶液可直接用作氮肥,乙的化學(xué)式
 

(7)Zn2(OH)2CO3焙燒的化學(xué)方程式
 
考點:常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
專題:幾種重要的金屬及其化合物
分析:氧化銅鋅礦經(jīng)廢酸浸取后過濾,可得到硫酸銅、硫酸鋅溶液;向酸浸液中加鐵可還原出銅,經(jīng)過濾可得銅和硫酸亞鐵、硫酸鋅的混合液;然后加入甲和氨水,將亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去;后向濾液中加氨水等將鋅離子轉(zhuǎn)化為Zn2(OH)2CO3,最后焙燒,Zn2(OH)2CO3受熱分解得到氧化鋅.
(1)相同條件下,溶度積常數(shù)大的物質(zhì)先溶解;
(2)所用試劑能除去雜質(zhì),但不能引入新的雜質(zhì);
(3)除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,有利于鐵離子的水解;
(4)注意一水合氨為弱電解質(zhì)的特點;
(5)可用KSCN溶液檢驗;
(6)結(jié)合題給信息利用工業(yè)廢酸和氮肥考慮;
(7)Zn2(OH)2CO3焙燒生成ZnO、CO2、H2O.
解答:解:氧化銅鋅礦經(jīng)廢酸浸取后過濾,可得到硫酸銅、硫酸鋅溶液;向酸浸液中加鐵可還原出銅,經(jīng)過濾可得銅和硫酸亞鐵、硫酸鋅的混合液;然后加入甲和氨水,將亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去;后向濾液中加氨水等將鋅離子轉(zhuǎn)化為Zn2(OH)2CO3,最后焙燒,Zn2(OH)2CO3受熱分解得到氧化鋅.
(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)除鐵過程中加入A和氨水,使亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀,故A應(yīng)為氧化劑,且考慮加入甲不引入新的雜質(zhì).除H2O2外,其他試劑均可引入新的雜質(zhì),故答案為:D;
(3)除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,有利于鐵離子的水解,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:調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+沉淀完全;3.2~6.2;
(4)Fe3+與氨水生成Fe(OH)3的離子方程式為Fe3++3NH3?H2O═Fe(OH)3↓+3NH4+,故答案為:Fe3++3NH3?H2O═Fe(OH)3↓+3NH4+
(5)可用KSCN溶液檢驗,方法是取少量乙溶液于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,若出現(xiàn)紅色,說明還有較多Fe3+,若無紅色出現(xiàn),說明Fe3+沉淀完全,
故答案為:取少量乙溶液于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,若出現(xiàn)紅色,說明還有較多Fe3+,若無紅色出現(xiàn),說明Fe3+沉淀完全;
(6)因所用廢酸為硫酸,B又可作氮肥,所以B為(NH42SO4,故答案為:(NH42SO4;
(7)Zn2(OH)2CO3焙燒生成ZnO、CO2、H2O,方程式為Zn2(OH)2CO3
 高溫 
.
 
2ZnO+CO2↑+H2O,故答案為:Zn2(OH)2CO3
 高溫 
.
 
2ZnO+CO2↑+H2O.
點評:本題屬于工藝流程圖方面題目,為高考常見題型和高頻考點,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾,注意搞清實驗(zāi)康暮皖}給信息,結(jié)合流程和題目設(shè)問正確解題,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列化合物不能通過化合反應(yīng)獲得的是( 。
A、CuS
B、Na2O2
C、Fe(OH)3
D、NaHCO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Na、Fe、Cu、Al是常見的金屬元素,請按要求回答下列問題:
(1)向氯化銅溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉混合物,充分反應(yīng)后,下列情況可能出現(xiàn)的是
 
(填編號).
a.溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+,不溶物為Cu
b.溶液中有Fe2+、Al3+,不溶物為Cu、Fe
c.溶液中有Fe3+、Al3+,不溶物為Cu
d.溶液中有Fe2+,不溶物為Cu、Al
(2)將一定質(zhì)量的鐵、鋁、銅合金,加入lL一定物質(zhì)的量濃度的硝酸中,合金完全溶解,測得溶液中(忽略溶液體積的變化)c(H+)=0.5mol/L、c(Cu2+)=0.3mol/L、c(Al3+)=0.2mol/L、c(NO3-)=2mol/L,則混合物中鐵的質(zhì)量為
 

(3)Na-Al/FeS是一種可充電電池,電池中用含Na+導(dǎo)電固體作為電解質(zhì),在工作過程中Na+的物質(zhì)的量保持不變.
①若該正極的電極反應(yīng)式表示為:2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe,則電池的負(fù)極反應(yīng)式可表示為
 
;充電時,陽極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
 

②用該電池作電源,組成如圖所示裝置,若通電5min時,銅電極質(zhì)量增加1.08g,則該電源電極X名稱為
 
.如圖中裝置A、C的pH變化為:A
 
、C
 
(填“增大”“減小”或“不變”).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

活性ZnO俗稱鋅1-3,能改進(jìn)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性,可用于生產(chǎn)特種玻璃,在橡膠的生產(chǎn)中能縮短硫化吋間,在涂料、油漆等工業(yè)也有重要應(yīng)用.工業(yè)上由粗ZnO(含F(xiàn)eO、CuO等.)制備活性ZnO,采取酸浸、凈化除雜、中和沉降、干燥煅燒等步驟,工藝流程如下:

(1)上述流程屮,浸出用的是60%H2SO4(1.5g/cm3),這種硫酸的物質(zhì)的量濃度為
 
(保留兩位小數(shù))
(2)已知ZnO為兩性氧化物,與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的鋅酸鹽(Zn02-),寫出反應(yīng)的離子方程式
 

(3)寫出加H2O2吋發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
 

(4)除去Fe(OH)3后,在濾液中加入Zn的目的是
 

(5)上述流程中多次進(jìn)行了過濾橾作,請寫出過濾時用到的玻璃儀器:
 

(6)物質(zhì)A是
 
,檢驗該溶質(zhì)陰離子的方法是
 

(7)取堿式碳酸鋅6.82g,溶于鹽酸生成C02 448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),溶解過程消耗HCl 0.12mol,若該堿式鹽中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.76%,試推測該堿式碳酸鋅的化學(xué)式
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鐵、鋁的混合物進(jìn)行如圖實驗:

(1)操作X的名稱是
 

(2)第一步驟中生成氣體A的化學(xué)方程式
 

(3)第二步驟中生成氣體A的離子方程式
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2和H2共a L,在光照下充分進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后的氣體恰好能使b mol NaOH 完全轉(zhuǎn)化成鹽,則a、b的關(guān)系不可能是下列的( 。
A、b<
a
11.2
B、b<
a
22.4
C、b>
a
22.4
D、b>
b
11.2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

常溫下,向20L真空容器中通入a mol H2和b mol O2(a,b都是正整數(shù),且a≤5,b≤5),完全反應(yīng)后,容器內(nèi)氣體可能達(dá)到的最大密度是( 。
A、14.4 g?L-1
B、8 g?L-1
C、5.6 g?L-1
D、7.2 g?L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列有關(guān)硫元素及其化合物的說法或描述正確的是( 。
A、硫磺礦制備硫酸經(jīng)歷兩步:S
O2/點燃
SO3
H2O
H2SO4
B、酸雨與土壤中的金屬氧化物反應(yīng)后,硫元素以單質(zhì)的形式進(jìn)入土壤中高溫
C、在燃煤中加入石灰石可減少SO2排放,發(fā)生的反應(yīng)為:2CaCO3+2SO2+O2
 高溫 
.
 
2CO2+2CaSO4
D、土壤中的閃鋅礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS),說明CuS很穩(wěn)定,不具有還原性

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,則下列有關(guān)說法中正確的是(  )
A、X的分子式為C12H16O3
B、X在一定條件下能發(fā)生加成、加聚、取代、消去等反應(yīng)
C、在Ni作催化劑的條件下,1mol X最多只能與1mol H2加成
D、可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)分苯和X

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案