硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。工业上由锌白矿(主要成分是ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)制备ZnSO4•7H2O的流程如下。已知:常温下,溶液
题型:不详难度:来源:
硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。工业上由锌白矿(主要成分是ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)制备ZnSO4•7H2O的流程如下。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200104/20200104220924-53043.png) 已知:常温下,溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:3.7,6.5,9.7。 (1)浸取过程中提高浸出效率可采用的措施有 (任答一条), ZnO和硫酸反应的化学方程式为 。 (2)加入适量锌粉的作用为:①使溶液中的Fe3+转化为Fe2+;② 。 (3)氧化过程中H2O2发生反应的离子方程式为 。 (4)加入适量Ca(OH)2调节溶液pH,促进Fe3+水解,Fe3+水解反应的平衡常数表达式 K= ,Ca(OH)2不能过量的原因是 。 |
答案
(12分) (1)将矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等(2分) ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O(2分) (2)除去Cu2+(2分) (3)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(2分) (4)c3(H+)/c(Fe3+) (2分) 防止生成Zn(OH)2(2分) |
解析
试题分析:(1)浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可通过升高温度提高硫酸锌的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率,故答案为:适当提高反应温度、增加浸出时间(或其他合理答案);ZnO和硫酸反应的化学方程式为ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O,故答案为: ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O;⑵加入锌粉,发生以下反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑,Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+ ,Fe+Cu2+ =Cu+Zn2+ ,Zn过量后:Fe2++Zn=Fe+Zn2+ ,所以题目中加入适量的锌粉,②除去Cu2+ ,答案:除去Cu2+;⑶H2O2将Fe2+ 氧化成Fe3+ 便于在pH较低的条件下,利用水解除去Fe3+ ,答案:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;⑷根据水解方程式Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ ,写出平衡常数K= c3(H+)/c(Fe3+) ;Ca(OH)2不能过量的原因是:Fe3+ 在pH为1.1―3.2时沉淀,pH在5.9―8.9时Zn2+ 沉淀,答案:c3(H+)/c(Fe3+);防止生成Zn(OH)2。 |
举一反三
常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ①无色溶液中:K+、Na+、CO32-、ClO- ②pH=2的溶液中:Fe2+、Na+、Mg2+、NO3- ③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、SO42-、NH4+ ④由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br- ⑤含有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH4+、SCN-、HCO3- |
下列有关说法正确的是A.Hg(l) + H2SO4(aq) = HgSO4(aq) + H2(g)常温下不能自发进行,说明△H<0 | B.用惰性电极电解1L1mol/L的CuSO4溶液,当阴极析出3.2 g铜时,加入0.05 molCu(OH)2固体可将溶液恢复至原浓度 | C.已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,所以AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 | D.25℃时,向0.1 mol/L CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,该溶液中水的电离程度将增大,且Kw不变 |
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下列有关溶液的说法正确的是A.向10mLpH=3的酣酸溶液中加入10mLpH=l1的NaOH溶液,混合液的pH=7 | B.实验测定NH4HCO3溶液显碱性,CH3COONH4溶液显中性,说明酸性CH3COOH>HCO3 | C.NH4CI溶液加水稀释过程中c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH一) | D.向AgI沉淀中加人饱和KCl溶液,有白色沉淀生成,说明AgCl比AgI更难溶 |
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下列叙述正确的是A.加入铝粉能产生H2的溶液中可能大量共存的离子组:NH4+、Fe2+、SO42-、NO3- | B.常温下由水电离出的H+与OH-的浓度积为10-20mol2·L-2的溶液中可能大量共存的离子组:Na+、S2-、Cl-、CO32- | C.向FeI2溶液中通入过量Cl2的离子方程式:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl- | D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2的离子方程式:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO32- |
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某工业废水中含有CN-和Cr2O 等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200104/20200104220857-53891.jpg) 回答下列问题: (1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为________________。 (2)步骤③的反应为S2O32-+Cr2O72-+H+ SO42-+Cr3++H2O(未配平),则每消耗0.4mol Cr2O72-转移__________mol e-。 (3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是____________________。 (4)在25℃下,将amol/L的NaCN溶液与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,则a________0.01(填“>”、“<”或“=”);用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=_________________。 (5)取工业废水水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀。该过程中反应的离子方程是________。 |
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