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實驗室研究從煉銅煙灰(主要成分為CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸鹽)中分別回收銅、鋅、鉛元素的流程如圖。
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(1)酸浸過程中,金屬元素均由氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,其中生成CuSO4的化學方程式為:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、
2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O
2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O
。
(2)置換過程中,鐵屑完全消耗后,銅的產(chǎn)率隨時間延長而下降,其可能原因為
鐵屑消耗后,隨時間延長,生成的Fe2+被空氣氧化為Fe3+;Fe3+與置換出的Cu反應(yīng),降低了Cu的產(chǎn)率
鐵屑消耗后,隨時間延長,生成的Fe2+被空氣氧化為Fe3+;Fe3+與置換出的Cu反應(yīng),降低了Cu的產(chǎn)率
。
(3)已知,25℃時,Ksp(PbSO4)=2.5×10-8;PbSO4+2Cl?PbCl2+
SO
2
-
4
。一定條件下,在不同濃度的NaCl溶液中,溫度對鉛浸出率的影響、PbCl2的溶解度曲線分別如圖1、圖2所示。
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浸出后溶液循環(huán)浸取并析出PbCl2的實驗結(jié)果如下表所示。
參數(shù) 循環(huán)次數(shù)
0 1 2 3
結(jié)晶產(chǎn)品中PbCl2純度/% 99.9 99.3 98.7 94.3
①為提高原料NaCl溶液利用率,請補充完整利用酸浸渣制備化學純(純度≥98.5%)PbCl2晶體的實驗方案:取一定質(zhì)量的酸浸渣,
加入一定量5mol?L-1NaCl溶液,在90℃條件下攪拌使其充分反應(yīng),一段時間后趁熱過濾;將濾液冷卻至室溫結(jié)晶,過濾;向濾液中補充適量NaCl固體,循環(huán)浸取酸浸渣2次
加入一定量5mol?L-1NaCl溶液,在90℃條件下攪拌使其充分反應(yīng),一段時間后趁熱過濾;將濾液冷卻至室溫結(jié)晶,過濾;向濾液中補充適量NaCl固體,循環(huán)浸取酸浸渣2次
,將所得晶體洗滌、干燥。(可選用的試劑:5mol?L-1NaCl溶液,1mol?L-1NaCl溶液,NaCl固體)
②循環(huán)一定次數(shù)后的溶液中加入適量CaCl2溶液,過濾并加水稀釋至其中NaCl濃度為1mol?L-1的目的是
加入Ca2+,將
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀,避免影響后續(xù)析出PbCl2的純度,而加水稀釋NaCl濃度至1mol?L-1,使溶液中的PbCl2充分析出
加入Ca2+,將
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀,避免影響后續(xù)析出PbCl2的純度,而加水稀釋NaCl濃度至1mol?L-1,使溶液中的PbCl2充分析出

(4)ZnSO4?7H2O產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測定。準確稱取一定量的ZnSO4?7H2O晶體加入250mL的錐形瓶中,加水約20mL。再加入2~3滴5%的二甲酚橙作指示劑、約5mL六亞甲基四胺緩沖溶液,搖勻。用已標定的0.0160mol/LEDTA溶液滴定,滴定至溶液由紅紫色變成亮黃色,即為終點(ZnSO4?7H2O與EDTA按物質(zhì)的量之比1:1反應(yīng))。實驗數(shù)據(jù)如下表:
m(ZnSO4?7H2O)/g 起始滴定管讀數(shù)/mL 終點滴定管讀數(shù)/mL
0.1692 0.20 26.50
ZnSO4?7H2O產(chǎn)品的純度為
71%
71%
(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O;鐵屑消耗后,隨時間延長,生成的Fe2+被空氣氧化為Fe3+;Fe3+與置換出的Cu反應(yīng),降低了Cu的產(chǎn)率;加入一定量5mol?L-1NaCl溶液,在90℃條件下攪拌使其充分反應(yīng),一段時間后趁熱過濾;將濾液冷卻至室溫結(jié)晶,過濾;向濾液中補充適量NaCl固體,循環(huán)浸取酸浸渣2次;加入Ca2+,將
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀,避免影響后續(xù)析出PbCl2的純度,而加水稀釋NaCl濃度至1mol?L-1,使溶液中的PbCl2充分析出;71%
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:78引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.實驗室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55~60℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
    熔點 沸點 狀態(tài)
    5.51℃ 80.1  液體
    硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體
    (1)要配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸的注意事項是
     

    (2)分離硝基苯和水的混合物的方法是
     
    ;分離硝基苯和苯的方法是
     

    (3)實驗室制取少量硝基苯:
    ①實驗時應(yīng)選擇
     
    (填“圖A”或“圖B”)裝置;另一裝置,存在的2個缺陷是
     
    、
     
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    ②用水浴加熱的優(yōu)點是
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:49引用:2難度:0.5
  • 2.某同學查閱資料得知,無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯,為探究適宜的反應(yīng)溫度,設(shè)計如圖反應(yīng)裝置:
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    檢驗裝置氣密性后,在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁,加熱至100℃,通過A加入10mL無水乙醇,觀察并記錄C中溶液褪色的時間。重復(fù)上述實驗,分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時C中溶液褪色的時間,實驗結(jié)果如圖所示。完成下列填空:
    (1)儀器B的名稱是
     
    ;該實驗所采用的加熱方式優(yōu)點是
     
    ,液體X可能是
     
    (選填編號)。
    a.水
    b.酒精
    c.油
    d.乙酸
    (2)根據(jù)實驗結(jié)果,判斷適宜的反應(yīng)溫度為
     

    (3)在140℃進行實驗,長時間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
     
    。
    (4)在120℃進行實驗,若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶,長時間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
     
    。
    (5)教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時制備乙烯。和教材實驗相比,用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點有
     
    、
     
    (列舉兩點)。
    工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液,量取25.00mL置于錐形瓶中,用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標準溶液進行滴定,達到終點時消耗標準液15.30mL。
    (6)該樣品中AlCl3的質(zhì)量分數(shù)為
     
    (保留3位有效數(shù)字)。
    (7)某次測定結(jié)果誤差為-2.1%,可能會造成此結(jié)果的原因是
     
    (選填編號)。
    a.稱量樣品時少量吸水潮解
    b.配制AlCl3溶液時未洗滌燒杯
    c.滴定管水洗后未用AgNO3標準溶液潤洗
    d.樣品中含有少量Al(NO33雜質(zhì)

    發(fā)布:2024/12/30 16:0:2組卷:26引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.已知:①、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇.②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進行如下實驗:
    I.制備:75℃時,將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后,再加入裝置 C 中,然后通入 SO2進行反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O.
    分析并回答下列問題:
    (1)裝置(圖)A中滴加濃硫酸的儀器名稱是
     
    ,A 中反應(yīng)的化學方程式為
     
    ;冷卻至 40~50℃,過濾,用
     
    洗滌,干燥制得 Na2S2O4
    (2)C 中多孔球泡的作用是
     

    (3)裝置 D的作用是檢驗裝置 C中 SO2的吸收效率,D中的試劑可以是
     

    a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液  d.酸性KMnO4溶液
    (4)裝置E的作用
     

    II.Na2S2O4 的性質(zhì)】
    取純凈的 Na2S2O4晶體,配成溶液,進行下列性質(zhì)探究實驗,完成表的空格(供選擇的試劑:淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液)
    假設(shè)操作現(xiàn)象原理
    Na2S2O4 為強 堿弱酸鹽,其溶 液為堿性.取少量溶液于試管中,
    滴加
     
    溶液變 成藍色S2O42-水解,使溶液成堿性
    Na2S2O4 中 S為+3 價,具有較強 的還原性.取少量溶液于試管中,
    滴加過量新制氯水,再 滴加 BaCl2 溶
    有白色沉淀生 成該反應(yīng)的離子方程式為:
     
    III.【測定 Na2S2O4 的純度】
    取 8.00g制備的晶體溶解后,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥.得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為
     
    [已知:M(Na2S2O4)=174.0].

    發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
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