硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備,菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如圖:
本題中所涉及金屬陽離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ | Zn2+ |
開始沉淀pH | 2.10 | 7.45 | 5.4 | 9.60 | 6.41 |
完全沉淀pH | 3.20 | 8.95 | 6.4 | 11.13 | 8.41 |
回答下列問題:
(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為
ZnCO3 ZnO+CO2↑
高溫
ZnCO3 ZnO+CO2↑
。高溫
(2)為了提高鋅的浸取速率,可采取的措施有
將焙燒后的產(chǎn)物碾碎
將焙燒后的產(chǎn)物碾碎
、增大硫酸的濃度
增大硫酸的濃度
。(3)加入Ca(OH)2 調(diào)溶液的pH=5,則濾渣①的主要成分是CaSO4、SiO2、
Fe(OH)3
Fe(OH)3
。(4)向80~90°C的濾液①中分批加入適量 KMnO4溶液充分反應(yīng)后過濾,濾渣②中有MnO2,請配平該步反應(yīng)的離子方程式為:
3
3
Fe2++1
1
M
n
O
-
4
7
7
H2O═3
3
Fe(OH)3↓+1
1
MnO2↓+5
5
H+。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是
置換Cu2+為Cu從而除去
置換Cu2+為Cu從而除去
。(6)濾渣④與濃H2SO4反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用,同時(shí)得到的副產(chǎn)物是CaSO4、
MgSO4
MgSO4
。(7)從“濾液④”中獲得浸提的方法是:蒸發(fā)濃縮、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌。【答案】ZnCO3 ZnO+CO2↑;將焙燒后的產(chǎn)物碾碎;增大硫酸的濃度;Fe(OH)3;3;1;7;3;1;5;置換Cu2+為Cu從而除去;MgSO4;冷卻結(jié)晶
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:2難度:0.5
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1.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(shí)驗(yàn)影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時(shí)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(cuò)誤的是( ?。?/h2>A.“氧化”時(shí),適宜選擇水浴加熱方式 B.若省略第一次過濾,會(huì)使氨水的用量增加 C.濾渣Ⅱ洗滌后的濾液可送入“還原”工序利用 D.“還原”時(shí),每生成1molAg,理論上消耗0.5molN2H4?H2O 發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.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(shí)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(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)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:ⅰ.固體失重質(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(shí)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:80引用:5難度:0.5 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲(chǔ)量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.金屬鋰可保存在煤油中 B.使用復(fù)合助劑有利于碳酸鋰的分解 C.“粉碎”是為了增加接觸面積,加快反應(yīng)速率 D.真空熱還原發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Li2O 6Li+Al2O3高溫發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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