(14分))某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。已知:298K时各离
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(14分))某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
| 开始沉淀时的pH
| 完全沉淀时的pH
| Fe2+
| 6.34
| 9.7
| Fe3+
| 1.48
| 3.2
| Zn2+
| 6.2
| 8.0
| 请回答下列问题: (1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS 不溶,这是由于相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。 (2)你认为在除铁过程中选用下列物质中的 (填序号)作为试剂甲是比较合适的。 A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.Cl2 (3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。 (4)请写出加甲物质后,加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe(OH)3反应的离子方 程式 。 (5)298K时,残留在乙溶液中的c(Fe3+)在 __ mol/L以下。 [Fe(OH)3的= 2.70×10-39] (6)乙的溶液可直接用作氮肥,则乙的化学式是 。 (7)请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式 。 |
答案
(14分) (1)< (2分) (2)B C (2分) (3)3.2~6.2 (2分) (4)Fe3++3NH3·H2O ="==" Fe(OH)3↓+3 NH4+ (2分) (5)2.7×10-21 (2分) (6)(NH4)2SO4 (2分) (7)2ZnSO4 +NH4HCO3 +3 NH3·H2O="=" Zn2(OH)2CO3 ↓+2(NH4)2 SO4 + H2O (2分) |
解析
(1)在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,显然Ksp(CuS)<Ksp(ZnS); (2)除杂的同时不能引入新的杂技,所以A、D不可选,在H2O2和O2的作用下,Fe2+被氧化为Fe3+离子。 (3)根据298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH分析可知,要将Fe3+离子充分沉淀完全,而不能使Zn2+沉淀,pH应控制在3.2~6.2 范围之间; (4)NH3·H2O是弱碱,在书写离子方程式时不能拆成离子的形式: (5)Zn2+沉淀的pH应控制在8.0以上,所以,残留在乙溶液中的c(Fe3+)≤2.7×10-21 (6)乙的溶液可直接用作氮肥主要是含有(NH4)2SO4; (7)2ZnSO4 +NH4HCO3 +3 NH3·H2O="=" Zn2(OH)2CO3 ↓+2(NH4)2 SO4 + H2O |
举一反三
若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应,放出2.24L(标准状况)氢气,则该金属是 |
由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是 |
(7分)等质量的铜、锌、铁三种金属混合物A克加入FeCl3和盐酸之中,充分反应后: (1)若无固体剩余,则溶液中的阳离子一定有 ,可能有 ;(2)若剩余固体为A/3克,则溶液中的阳离子一定有 ,可能还有 ,一定没有 ; (3)若剩余固体为3A/4克,则溶液中的阳离子一定有 ,一定没有 。 |
用坩埚钳夹住一片刚刚用盐酸处理过的铝箔,在酒精灯上加热至熔化,可观察到熔化的铝并不滴落。对此现象解释不正确的是( )A.铝在空气中能很快形成氧化膜 | B.氧化膜的熔点比铝高 | C.氧化膜与盐酸不反应 | D.外焰温度未达到氧化膜的熔点 |
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(8分)下列为一些常见物质的相互转化关系图。已知:A是生活生产中常用的一种金属单质,B为淡黄色粉末,C在常温下为无色液体,H为白色沉淀,J为红褐色沉淀
请写出: |
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