鎘（Cd）可用于制作發(fā)光電子組件。以銅鎘廢渣（含Cu、Cd、Zn、Fe等單質(zhì)）為原料制備鎘的工藝流程如下：
浸出后的溶液中含有Cd2+、Zn2+、Fe2+等金屬離子，相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH （開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol?L-1計算）如表：
| 氫氧化物 | Fe（OH）3 | Zn（OH）2 | Cd（OH）2 |
| 開始沉淀的pH | 1.5 | 5.9 | 7.2 |
| 沉淀完全的pH | 3.3 | 8.9 | 9.9 |
防止Cu在酸性條件下被O2氧化生成Cu2+，導(dǎo)致Cu被浸出
防止Cu在酸性條件下被O2氧化生成Cu2+，導(dǎo)致Cu被浸出
。（2）“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
。HNO3也能氧化Fe2+，工業(yè)生產(chǎn)中不選用HNO3的原因是 會釋放出氮氧化物（或NO、NO2），造成環(huán)境污染
會釋放出氮氧化物（或NO、NO2），造成環(huán)境污染
。（3）“調(diào)pH”時控制溶液pH在3.3～5.9之間，“濾渣”的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
（填化學(xué)式）。（4）“置換”時發(fā)生的反應(yīng)為Zn+Cd2+=Zn2++Cd。
鎘置換率[鎘置換率=
n
（
C
d
）
n
（
起始的
C
d
2
+
）
n
（
加入的
Z
n
）
n
（
起始的
C
d
2
+
）
n
（
加入的
Z
n
）
n
（
起始的
C
d
2
+
）
比值小于1.3時，鎘置換率低；比值大于1.3時，鋅粉用量增大，鎘置換率提升不大，且鋅粉過多會消耗更多的NaOH
比值小于1.3時，鎘置換率低；比值大于1.3時，鋅粉用量增大，鎘置換率提升不大，且鋅粉過多會消耗更多的NaOH
。
（5）Cd和Zn同族且相鄰，部分金屬水合離子的顏色如下表所示：
| 離子 | 26Fe2+ | 29Cu2+ | 21Sc3+ | 30Zn2+ | 48Cd2+ |
| 顏色 | 淺綠色 | 藍色 | 無色 | 無色 | 無色 |
如果金屬離子核外存在未成對電子則金屬水合離子有顏色，反之則無色
如果金屬離子核外存在未成對電子則金屬水合離子有顏色，反之則無色
。②硫酸酸化的硫酸鐵溶液中鐵元素以[Fe（H2O）6]3+形式存在而使溶液呈淺紫色，向其中滴入幾滴KSCN溶液，因生成[Fe（H2O）5（SCN）]2+、[Fe（H2O）4（SCN）2]+等離子而使溶液呈紅色，能發(fā)生上述反應(yīng)的原因是
SCN-比H2O更容易與Fe3+形成配合物
SCN-比H2O更容易與Fe3+形成配合物
。【答案】防止Cu在酸性條件下被O2氧化生成Cu2+，導(dǎo)致Cu被浸出；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；會釋放出氮氧化物（或NO、NO2），造成環(huán)境污染；Fe（OH）3；比值小于1.3時，鎘置換率低；比值大于1.3時，鋅粉用量增大，鎘置換率提升不大，且鋅粉過多會消耗更多的NaOH；如果金屬離子核外存在未成對電子則金屬水合離子有顏色，反之則無色；SCN-比H2O更容易與Fe3+形成配合物
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：54引用：1難度：0.6
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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