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工業(yè)上以含鋅廢水（主要含 Zn²⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺）為原料，通過控制條件逐一除去雜質(zhì)制備氧化鋅的工藝流程如圖：

（1）氧化 1 是為了將 Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂除去，該反應(yīng)的離子方程式是
Mn²⁺+S₂O₈^2-+2H₂O═MnO₂↓+2SO₄^2-+4H⁺
Mn²⁺+S₂O₈^2-+2H₂O═MnO₂↓+2SO₄^2-+4H⁺

（2）除鐵后得到的 Fe（OH）₃ 可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到多功能水處理劑K₂FeO₄，該反應(yīng)的離子方程式是
2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

（3）濾渣 2 的主要成分為
Cd
Cd
（填化學(xué)式）
（4）濾液中的主要溶質(zhì)可直接用作氮肥，其化學(xué)式是
（NH₄）₂SO₄
（NH₄）₂SO₄
．
（5）氧化 2過程中需調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，若溶液中Cd²⁺的濃度為0.72mol?L^-1，要求溶液中殘留鐵的濃度小于2.6×10^-6 mol?L^-1，則應(yīng)調(diào)節(jié) pH的范圍為
3＜pH＜7
3＜pH＜7
．[已知：K_sp（Fe（OH）₃）=2.6×10^-39，K_sp（Cd（OH）₂）=7.2×10^-15]
（6）碳化在 50℃進(jìn)行得到[ZnCO₃?2Zn（OH）₂?H₂O]，碳化時所用 NH₄HCO₃ 的實際用量為理論用量的 1.1 倍，主要原因是：使 Zn²⁺充分沉淀、
反應(yīng)過程中有部分 NH₄HCO₃ 分解（或 NH₄HCO₃ 消耗 H⁺）
反應(yīng)過程中有部分 NH₄HCO₃ 分解（或 NH₄HCO₃ 消耗 H⁺）
．

【答案】Mn²⁺+S₂O₈^2-+2H₂O═MnO₂↓+2SO₄^2-+4H⁺；2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；Cd；（NH₄）₂SO₄；3＜pH＜7；反應(yīng)過程中有部分 NH₄HCO₃ 分解（或 NH₄HCO₃ 消耗 H⁺）

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：29引用：2難度：0.5

相似題

1．自然界中銅礦石的主要成分是FeCuS₂，還含有少量SiO₂。以該銅礦石為原料制備膽礬和鐵氧化物的工藝流程如圖所示：

已知：①K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17，K_sp[Fe（OH）₃]=2.8×10^-39，lg0.28≈-0.6；
②當(dāng)溶液中的金屬離子濃度c（Mⁿ⁺）≤1.0×10^-5mol?L^-1時，視為該離子沉淀完全。
回答下列問題：
（1）銅礦石粉化的目的是

。
（2）濾渣Ⅰ的成分是

（填化學(xué)式）；膽礬的化學(xué)式為

。
（3）試劑A選用H₂O₂溶液，觀察到氧化過程中氣泡逐漸增多且消耗的H₂O₂溶液總是比理論用量要多，其原因可能是

。
（4）方案二中，粉化后煅燒過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
（5）加入的試劑B若為氧化銅，氧化銅參與反應(yīng)的離子方程式為

。
（6）假設(shè)氧化后的溶液中c（Cu²⁺）=0.22mol?L^-1，調(diào)節(jié)pH值的范圍為

。
發(fā)布：2024/11/12 8:0:1組卷：39引用：2難度：0.3
解析
2．為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下：

請回答：
（1）膽礬的化學(xué)式為

。
（2）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式

，反應(yīng)②生成沉淀的離子方程式

。
（3）為了檢測濾液D中含有的金屬離子，可設(shè)計實驗方案為（試劑自選）：

。
（4）在濾渣B中滴加稀硫酸時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快，其原因是

。
（5）若考慮綠色化學(xué)工藝，在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體，試劑Y為具有強(qiáng)氧化性的無色液體，則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為

；若不考慮綠色化學(xué)工藝，試劑Y可選1mol?L^-1的硝酸，欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO₄，則需該硝酸的體積為

L。
發(fā)布：2024/11/12 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.4
解析

3．“海綿鎳鋁催化劑”是一種多孔的鎳鋁合金，常用作有機(jī)催化劑．現(xiàn)以某粗鎳（含Ni、Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應(yīng)的不溶性雜質(zhì)）為原料制取該催化劑，主要流程如圖

：25℃時，以0.1mol/L金屬離子測定得到如表數(shù)據(jù)：

物質(zhì) CuS Cu（OH）₂ Ni（OH）₂ NiS Fe（OH）₃

K_sp 6×10^-36 3×10^-19

pH 開始沉淀 4.7 7.2 1.9

沉淀完全 6.7 9.2 3.2

根據(jù)信息回答：
（1）步驟①常用熱濃硫酸進(jìn)行酸浸，寫出酸浸時金屬鎳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

．
（2）酸浸過程應(yīng)控制酸的濃度、溫度等條件，如圖是鎳的浸出率與溫度的關(guān)系，溫度高于100℃時，Ni²⁺浸出率降低的原因可能是

．

（3）濾液l中含有0.8mol/LNi²⁺、0.1mol/LFe³⁺、0.1mol/LCu²⁺，步驟②的連續(xù)操作過程需要先分離出鐵元素、銅元素，再制得鎳硫化合物．為達(dá)到此目的，應(yīng)先加NaOH將溶液調(diào)節(jié)至

（填pH的取值范圍）；再加_

（選填最佳試劑的序號）．當(dāng)溶液中Ni²⁺開始形成NiS時，c（Cu²⁺）

．（忽略溶液體積變化）
A．硝酸 B．氨水 C．A1₂S₃ D．H₂S
（4）步驟③生成的Ni（CO）₄中碳的化合價與KCN中碳的化合價相同，則Ni（CO）₄中Ni的化合價為

；工業(yè)上也常用NaClO氧化NiSO₄，將制得的NiOOH熱分解后進(jìn)行還原得到Ni.ClO^-在堿性條件下氧化Ni²⁺生成NiOOH的離子方程式為

．
（5）步驟⑥的目的是降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”，從而增強(qiáng)對氫氣的吸附性，步驟⑥的離子方程式為

．

發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：36引用：1難度：0.5

解析

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物質(zhì)		CuS	Cu（OH）₂	Ni（OH）₂	NiS	Fe（OH）₃
K_sp		6×10^-36			3×10^-19
pH	開始沉淀		4.7	7.2		1.9
pH	沉淀完全		6.7	9.2		3.2