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(jìn)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(diǎn)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(jìn)行浸取時所涉及的化學(xué)反應(yīng)機(jī)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(jìn)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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【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【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(diǎn)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.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)說法錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9 -
2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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