工业废催化剂中含有多种金属元素,某废催化剂主要含有SiO2、ZnO、ZnS和CuS,为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究回收废催化剂中的锌和铜,具体流程如图所示,回答下列问题:
已知:ZnS与稀硫酸反应且化合价不变;CuS既不溶于稀硫酸也不与稀硫酸反应。
(1)下列玻璃仪器或装置中,第一次浸出时尾气净化需要使用的装置为___________(填标号),“浓缩结晶”需要使用的仪器是_______________(填名称)。
(2)滤渣1的主要成分是 ___________。
(3)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。反应器中有淡黄色沉淀生成,写出反应的离子方程式___________;若顺序相反,会造成___________。
(4)第二次浸出时需要加热且控温,采用的合适加热方式是___________。
(5)某同学在实验完成之后,得到23.3g提纯的硫酸锌晶体(ZnSO4·xH2O)。为确定晶体化学式,取5.0g晶体,用蒸馏水完全溶解.再加入足量的氯化钡溶液,充分反应后过滤、___________、___________、称重得固体4.1g,则硫酸锌晶体的化学式为___________。
高三化学工业流程中等难度题
工业废催化剂中含有多种金属元素,某废催化剂主要含有SiO2、ZnO、ZnS和CuS,为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究回收废催化剂中的锌和铜,具体流程如图所示,回答下列问题:
已知:ZnS与稀硫酸反应且化合价不变;CuS既不溶于稀硫酸也不与稀硫酸反应。
(1)下列玻璃仪器或装置中,第一次浸出时尾气净化需要使用的装置为___________(填标号),“浓缩结晶”需要使用的仪器是_______________(填名称)。
(2)滤渣1的主要成分是 ___________。
(3)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。反应器中有淡黄色沉淀生成,写出反应的离子方程式___________;若顺序相反,会造成___________。
(4)第二次浸出时需要加热且控温,采用的合适加热方式是___________。
(5)某同学在实验完成之后,得到23.3g提纯的硫酸锌晶体(ZnSO4·xH2O)。为确定晶体化学式,取5.0g晶体,用蒸馏水完全溶解.再加入足量的氯化钡溶液,充分反应后过滤、___________、___________、称重得固体4.1g,则硫酸锌晶体的化学式为___________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
某工业废催化剂含有 SiO2、ZnO、CuS、ZnS、Fe3O4 等物质,为落实“节约资源,变 废为宝”的环保理念,某课外兴趣小组的同学取 20g 该物质进行实验,回收其中的 Cu 和 Zn,实验方案如下:
已知:ZnS 可与稀硫酸反应;CuS 不溶于稀硫酸,也不与其发生反应。 请回答下列问题:
(1)可用图装置进行第一次浸出,烧杯中盛放的是______溶液。
(2)滤液Ⅰ中的 Fe2+最好用______来检验。
a.氯水 b.双氧水 c.KSCN 溶液 d.K3[Fe(CN)6]溶液
(3)物质 A 是含有 X 元素的氧化物(XO),则 X 是______(填元素符号),由滤液Ⅱ、Ⅳ滤液获得 ZnSO4•7H2O 的操作是______________。
(4)第二次浸出时的化学方程式为_______________。
(5)加 A 调节溶液的 pH 约为______时,可以完全除去其中的杂质离子。
(当溶液中离子浓度小于等于 10-5mol/L 时视为沉淀完全;实验条件下部分物质的溶度积常数为:Ksp[Fe(OH)3]=10-38,Ksp[Fe(OH)2]=10-17,Ksp[Zn(OH)2]=10-17,Ksp[Cu(OH)2]=10-20)
(6)实验最后获得了 5.74gZnSO4•7H2O 晶体(假设实验中没有损耗),但不能由此确定原催化剂中锌元素的质量分数,原因是_________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:
下列说法正确的是
A. 步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS和CuS
B. 步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C. 步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O
D. 步骤②和④,采用蒸发结晶,过滤后均可获取粗晶体
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:
下列说法正确的是
A. 步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS和CuS
B. 步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C. 步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O
D. 步骤②和④,采用蒸发结晶,过滤后均可获取粗晶体
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:
下列说法不正确的是( )
A. 步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS
B. 步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C. 步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O
D. 步骤②和④,采用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤后均可获取粗晶体
高三化学单选题困难题查看答案及解析
某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下:
已知:ZnS与稀硫酸反应,且化合价不变;CuS不与稀硫酸反应。回答下列问题:
(1)在下列装置中,第一次浸出必须用 。(填标号)
(2)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀H2SO4,后滴入H2O2溶液。
①写出第二次浸出(有单质生成)的化学方程式 。
②若滴加H2SO4和H2O2顺序相反,会造成 。
③滤渣2的主要成分是 。
CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O
(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的主要仪器名称是 。
(4)该同学在实验完成之后,得到1.50g CuSO4·5H2O,则铜的回收率为 。
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软锰矿主要含有MnO2(约70%)、SiO2、Al2O3,闪锌矿主要含有ZnS(约80%)、FeS、CuS、SiO2。为了高效利用这两种矿石,科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,主要流程如下图所示,回答下列问题:
(1)反应Ⅰ所得滤液中含有Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阴离子,所得滤液中含有S和______。为了提高硫酸“酸浸”时的浸出速率,可进行的操作是(至少两条):_________。
(2)若反成Ⅱ加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式方为_________。
(3)反应Ⅲ中加入MnO2的作用是(离子方程式表示)________;反应Ⅲ中加入MnCO3、ZnCO3的作用是________________。
(4)反应Ⅴ的电解总反应为:MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4,写出阳极的电极反应式________________。
(5)MnO2和Zn可按等物质的量之比生产锌-锰干电池,则从生产MnO2和Zn的角度计算,所用软锰矿和闪铲矿的质量比大约是______。(保留小数点后两位)
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某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0 g该废催化剂为原料,回收锌和铜。采用的实验方案如下:
已知:① ZnS与稀硫酸反应时,化合价不变;
② CuS既不溶解于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。
回答下列问题:
(1)在下列装置中,第一次浸出必须用________________,第二次浸出应选用______________。(填标号)。第二次浸出时,加热温度不宜过高的原因是 。
(2)滤液1中含有Fe2+,请根据提供的试剂进行检验,则检验方法为: 。
(提供的试剂:稀盐酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)
(3)将滤液1、滤液2蒸发浓缩至 时,停止加热,然后冷却结晶得到相应的粗产品。
(4)若滤渣2中含有淡黄色固体,写出第二次浸出的化学反应方程式: 。
(5)某同学在实验完成之后,得到1.50 g CuSO4·5H2O,则铜的回收率为___________________。
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某废催化剂含SiO2、ZnO、ZnS和CuS。实验室从该废催化剂中回收锌和铜的一种流程如下图所示。
浸出使用的装置如图所示。回答下列问题:
蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶
(1)第一次浸出必须选用装置 _______(填“1”或“2”),原因是 ________。滤渣1的主要成分有_______。
(2)第二次浸出时生成单质硫,写出反应的离子方程式:_______________。该步骤即使加热温度不高也可能会有副反应发生,产物之一是空气的主要成分,分析可能原因是_____________________ 。
(3)从滤液2中得到CuSO4·5H2O的操作是 __________ 、过滤、洗涤。
(4)下列叙述中涉及到与该流程中的“操作①”相同操作的是_____________ 。
A.《肘后备急方》中治疟疾:“青蒿一握,以水升渍,绞取汁,尽服之”
B.《本草衍义》中精制砒霜:“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器”
C.《开宝本草》中获取硝酸钾:“冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”
D. 《本草纲目》中烧酒的制造工艺:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”
(5)若该废催化剂中含12.8%的CuS,实验中称取15.0g废催化剂最终得到3.0gCuSO4·5H2O,则铜的回收率为 __________________ 。
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某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS,某同学以该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下:
已知:1.步骤①中发生的化学反应为非氧化还原反应;2.滤渣2的主要成分是SiO2和S。下列说法不正确的是
A. 步骤①,最好在通风橱中进行
B. 步骤①和③,说明CuS不溶于稀硫酸而ZnS溶于稀硫酸
C. 步骤③,涉及的离子反应为CuS+H2O2+2H+ Cu2++S+2H2O
D. 步骤②和④,均采用蒸发结晶的方式获取溶质
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