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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(shí)驗(yàn)生產(chǎn)的工藝如圖所示。
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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(shí),除鐵的化學(xué)方程式為3Fe2(SO43+K2SO4+12H2O=2KFe3(SO42(OH)6↓+6H2SO4;
③25℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39。
回答下列問(wèn)題:
(1)浸出時(shí),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(duì)環(huán)境污染較小
氧化-酸浸法對(duì)環(huán)境污染較小
,氧化劑在稀硫酸介質(zhì)中對(duì)硫化鋅精礦進(jìn)行浸取時(shí)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(shí)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++2
NO
-
3
=3Zn2++3S↓+2NO+4H2O
3ZnS+8H++2
NO
-
3
=3Zn2++3S↓+2NO+4H2O
。
(2)溫度對(duì)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(duì)硫化鋅精礦的浸出率的影響結(jié)果如圖所示:
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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(shí)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++2H2O
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
。測(cè)定除鐵后的濾液中c(Fe3+)為0.003mol?L-1,則此時(shí)溶液的pH=
2
2
。
(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(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵膠體,造成過(guò)濾困難,且可能會(huì)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(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵膠體,造成過(guò)濾困難,且可能會(huì)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+
。

【答案】氧化-酸浸法對(duì)環(huán)境污染較?。?ZnS+8H++2
NO
-
3
=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(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵膠體,造成過(guò)濾困難,且可能會(huì)吸附鋅離子,降低產(chǎn)率;除去Cu2+、Ni2+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:9引用:2難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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    (1)用足量(NH42SO4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(guò)“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    。“除砷”步驟①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     

    (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
     
    和BaSO4
    (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:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    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。
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    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
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    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
     
    (填字母序號(hào))。
    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
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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