鋅鹽在化工、醫(yī)藥、電鍍等方面都有重要應(yīng)用。以硫化鋅精礦為原料,選擇在常壓下,采用氧化-酸浸法進行實驗生產(chǎn)的工藝如圖所示。
已知:①浸出液雜質(zhì)離子主要是Fe2+、Fe3+,還含有少量的Cu2+、Ni2+等;
②pH=1.5時,除鐵的化學(xué)方程式為3Fe2(SO4)3+K2SO4+12H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6↓+6H2SO4;
③25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39。
回答下列問題:
(1)浸出時,選用氧化-酸浸法而不直接選用酸浸法的優(yōu)點是 氧化-酸浸法對環(huán)境污染較小氧化-酸浸法對環(huán)境污染較小,氧化劑在稀硫酸介質(zhì)中對硫化鋅精礦進行浸取時所涉及的化學(xué)反應(yīng)機理較為復(fù)雜,若氧化劑為稀硝酸時氧化產(chǎn)物為單質(zhì)S,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 3ZnS+8H++2NO-3=3Zn2++3S↓+2NO+4H2O3ZnS+8H++2NO-3=3Zn2++3S↓+2NO+4H2O。
(2)溫度對硫化鋅精礦的浸出率有重要的影響,從室溫到100℃范圍內(nèi),溫度對硫化鋅精礦的浸出率的影響結(jié)果如圖所示:
隨浸出溫度的升高,硫化鋅精礦的浸出率顯著提高的原因是 溫度升高,反應(yīng)速率提升,物質(zhì)溶解度增大溫度升高,反應(yīng)速率提升,物質(zhì)溶解度增大;實際工業(yè)生產(chǎn)選用的合適溫度為 90℃90℃左右。
(3)若氧化劑為H2O2,用離子方程式解釋除鐵之前需要加入氧化劑的目的:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。測定除鐵后的濾液中c(Fe3+)為0.003mol?L-1,則此時溶液的pH=22。
(4)除鐵后再進一步調(diào)節(jié)pH=4左右,使其完全水解形成Fe(OH)3沉淀,即可達(dá)到除鐵要求,不在除鐵之前調(diào)節(jié)pH=4的原因是 溶液中鐵離子濃度較大,直接除去會產(chǎn)生氫氧化鐵膠體,造成過濾困難,且可能會吸附鋅離子,降低產(chǎn)率溶液中鐵離子濃度較大,直接除去會產(chǎn)生氫氧化鐵膠體,造成過濾困難,且可能會吸附鋅離子,降低產(chǎn)率。
(5)加入Zn的目的是 除去Cu2+、Ni2+除去Cu2+、Ni2+。
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【答案】氧化-酸浸法對環(huán)境污染較??;3ZnS+8H++2=3Zn2++3S↓+2NO+4H2O;溫度升高,反應(yīng)速率提升,物質(zhì)溶解度增大;90℃;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;2;溶液中鐵離子濃度較大,直接除去會產(chǎn)生氫氧化鐵膠體,造成過濾困難,且可能會吸附鋅離子,降低產(chǎn)率;除去Cu2+、Ni2+
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:2難度:0.5
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1.濕法煉鋅綜合回收系統(tǒng)產(chǎn)出的萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4,還含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等,一種將萃余液中有價值的離子分步分離、富集回收的工藝流程如圖:?
回答下列問題:
(1)“氧化”時,Mn2+、Fe2+均發(fā)生反應(yīng)。后者發(fā)生反應(yīng)時,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
(2)“調(diào)pH”時,所得“濾渣1”中除含有MnO2和Fe(OH)3外,還有
(3)“除鎘”時,發(fā)生反應(yīng)的類型為
(4)“除鈷鎳”時,有機凈化劑的基本組分為大分子立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的聚合物。其凈化原理可表示為:?
Co2+、Ni2+能發(fā)生上述轉(zhuǎn)化而Zn2+不能,推測可能的原因為
(5)“沉鋅”時有氣體生成,則生成堿式碳酸鋅的離子方程式為
(6)“沉鋅”時,所得濾液經(jīng)硫酸酸化后,用惰性電極電解可制備Na2S2O8,從而實現(xiàn)原料的循環(huán)利用,該電解過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為發(fā)布:2024/12/30 11:0:1組卷:4引用:1難度:0.6 -
2.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( )發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
3.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:78引用:5難度:0.5
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