湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等,其生产流程如图:
如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 7.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 9.5 | 8.2 |
请回答下列问题:
(1)提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可)。
(2)Fe的金属性比Co强,该流程中“除钴”________(填“能”或“不能”)用Zn代替Fe,“除钴”中Fe发生反应的离子方程式是__________________________________。
(3)“除铁”操作中加入H2O2的目的是______________________________,加入ZnO的目的是调节溶液pH,以除去溶液中的铁元素,调节溶液pH的范围为_________,“除铁”操作中的沉淀成分是__________(写化学式)。
(4)“电解”操作中,Cd2+在________极放电得到金属Cd,电极反应式是________________________。
(5)“电解”后的电解废液是ZnSO4溶液,用该电解废液制备ZnSO4·7H2O的方法是__________________。
(6)“除钴”后的含钴废渣在空气中煅烧,煅烧后的成分测定如表:
元素 | Co | Zn | Cu | Fe |
含量/% | 59.00 | 0.52 | 0.20 | 13.16 |
则煅烧后所得固体混合物中,钴氧化物的化学式是________。
高三化学工业流程中等难度题
湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等,其生产流程如图:
如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 7.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 9.5 | 8.2 |
请回答下列问题:
(1)提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可)。
(2)Fe的金属性比Co强,该流程中“除钴”________(填“能”或“不能”)用Zn代替Fe,“除钴”中Fe发生反应的离子方程式是__________________________________。
(3)“除铁”操作中加入H2O2的目的是______________________________,加入ZnO的目的是调节溶液pH,以除去溶液中的铁元素,调节溶液pH的范围为_________,“除铁”操作中的沉淀成分是__________(写化学式)。
(4)“电解”操作中,Cd2+在________极放电得到金属Cd,电极反应式是________________________。
(5)“电解”后的电解废液是ZnSO4溶液,用该电解废液制备ZnSO4·7H2O的方法是__________________。
(6)“除钴”后的含钴废渣在空气中煅烧,煅烧后的成分测定如表:
元素 | Co | Zn | Cu | Fe |
含量/% | 59.00 | 0.52 | 0.20 | 13.16 |
则煅烧后所得固体混合物中,钴氧化物的化学式是________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下:
已知:铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 | 8.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 | 10.6 |
(1)为了提高铜镉渣浸出的速率,可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③______等。已知浸出的金属离子均为二价,写出浸出钴的化学方程式__________________。
(2)除钴的过程中,需要加入活化剂Sb2O3,锌粉会与Sb2O3、Co2+的溶液形成微电池并产生合金CoSb。该微电池的正极反应式为________________________________。
(3)除铁的过程分两步进行:
①先加入适量KMnO4,发生反应的离子方程式为______________________________,
②再加入ZnO控制反应液的pH范围为_____________。
(4)除铁过程第①步,若加入KMnO4时条件控制不当,MnO2会继续反应,造成的结果是______________,若加入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证_________________。
(5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是____。
(6)处理含镉废水常用化学沉淀法,以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25℃):
Ksp(CdCO3)=5.210-12, Ksp(CdS)=3.610-29,Ksp(Cd(OH)2)=2.010-16,根据上述信息:
沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________。
a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11,此时溶液中c(Cd2+)=_________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下:
已知:铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cd(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 6.5 | 1.5 | 7.2 | 8.2 |
沉淀完全的pH | 9.9 | 3.3 | 9.5 | 10.6 |
(1)为了提高铜镉渣浸出的速率,可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③_____等。已知浸出的金属离子均为二价,写出浸出钴的化学方程式_____________
(2)除钴的过程中,需要加入活化剂Sb2O3,锌粉会与Sb2O3、Co2+的溶液形成微电池并产生合金CoSb。该微电池的正极反应式为______________
(3)除铁的过程分两步进行:
①先加入适量KMnO4,发生反应的离子方程式为_____________
②再加入ZnO控制反应液的pH范围为_____________
(4)处理含镉废水常用化学沉淀法,以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25℃):Ksp(CdCO3)=5.2×10-12, Ksp(CdS)=3.6×10-29,Ksp(Cd(OH)2)=2.0×10-16,根据上述信息:沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________。
a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11,此时溶液中c(Cd2+)=________________
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下:已知铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 | 8.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 | 10.6 |
(1)为了提高铜镉渣浸出的速率,可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③______等。已知浸出的金属离子均为二价,写出浸出钴的化学方程式_________。
(2)除钴的过程中,需要加入活化剂Sb2O3,锌粉会与Sb2O3等形成微电池产生合金CoSb。该微电池的正极反应式为___________。
(3)除铁的过程分两步进行,①加入适量KMnO4,发生反应的离子方程式为___________,②加入ZnO控制反应液的pH范围为___________。
(4)除铁过程第①步,若加入KMnO4时条件控制不当,MnO2会继续反应,造成的结果是______,若加入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证__________。
(5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是__________。
(6)处理含镉废水常用化学沉淀法,以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数(25℃):
Ksp(CdCO3)=5.2×10-12 Ksp(CdS)=3.6×10-29 Ksp(Cd(OH)2)=2.0×10-16,根据上述信息:
沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________
a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11,此时溶液中c(Cd2+)=_________。
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工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有CdS、Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:(已知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间)
(1)从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品,其化学式为________。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是_______________,浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为_______________________。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是____________________________________。
(4)置换法除重金属离子是Cd2+,所用物质C为_________。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为__________、__________、过滤、干燥。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有CdS、Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:(己知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间)
(1)从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品,其化学式为________。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是________,浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为________。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为________。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是________。
(4)置换法除重金属离子是Cd2+,所用物质C为________。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为 、________、过滤、干燥。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
铜镉渣主要含锌、铜、铁、铬(Cd)、钴(Co)等单质。湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)酸浸时粉碎铜镉渣的目的是_______________________。
(2)操作Ⅰ产生的滤渣主要成分为___________________(填化学式)。
(3)①操作Ⅲ中先加入适量H2O2,发生反应的离子方程式为____________________。
②再加入ZnO控制反应液的pH,pH范围为______________,判断依据是_______________。
③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。
请设计实验方案加以鉴别___________________________。
(4)处理含镉废水常用加入碳酸钙实现沉淀转化,该沉淀转化的反应方程式为____________。除去工业废水中的Cd2+时,若反应达到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,溶液中c(Cd2+)=_____mol·L-1 (已知25℃ ,Ksp(CdCO3)=5.6×10-12, Ksp(CaCO3)=5.6×10-9)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如图:
表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)酸浸时粉碎铜镉渣的目的是___。
(2)操作Ⅰ产生的滤渣主要成分为__(填化学式)。
(3)①操作Ⅲ中先加入适量H2O2,发生反应的离子方程式为__。
②再加入ZnO控制反应液的pH,pH范围为__,判断依据是__。
③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。请设计实验方案加以鉴别:__。
(4)处理含镉废水常用加入碳酸钙实现沉淀转化,该沉淀转化的反应方程式为___。除去工业废水中的Cd2+时,若反应达到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,溶液中c(Cd2+)=__mol·L-1[已知25℃,Ksp(CdCO3)=5.6×10-12,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。一种由铜镉渣生产金属镉的流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol/L计算):
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cd(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.2 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.5 |
(1)浸出过程中,不采用通入空气的方法进行搅拌,原因是防止将Cu氧化浸出,其离子方程式是__________________。
(2)除钴过程中,锌粉会与As2O3形成微电池产生AsH3。该微电池的正极反应式为_____。
(3)除铁时先加入适量KMnO4,再加入ZnO调节pH。
① 除铁过程中,理论上参加反应的物质n(KMnO4)∶n(Fe2+)=_________。
② 除铁时加入ZnO控制反应液pH的范围为________________。
(4)若上述流程中投入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证:_____________________。
(5)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是_____。
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