工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 。为使Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 。
⑷加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。
高二化学填空题极难题
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 。为使Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 。
⑷加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。
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工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质,并用来生产ZnSO4 ·6H2O晶体,其工艺流程如下,有关氢氧化物沉淀时的 pH 如下表。
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀的 pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 5.4 | 4.2 |
沉淀完全的 pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 8.0 | 6.7 |
(1)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有____________。
(2)在“除杂Ⅰ”步骤中,需再加入适量H2O2溶液的目的是______________。为使 Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为__________________。为控制上述pH范围可选择加入的试剂或药品是 。
A.ZnO B.氨水 C.固体NaOH D.ZnCO3
(3)常温下,已知 Ksp[Zn(OH)2]=5×10-17,某 ZnSO4溶液里c(Zn2+)=0.5mol/L,如果要生成Zn(OH)2沉淀,则应调整溶液 pH 大于_______________。
(4)当向含相同浓度Cu2+、Fe3+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,________(填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]________Ksp[Cu(OH)2](填“>”、“=”或“<”)
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纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
请回答下列问题。
(1)酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式_______________________。
(2)将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是____________________________。
(3)流程中加入ZnO调pH的目的是__________________________________________。
(4)滤渣2中的成分是___________________。
(5)已知ZnS的溶度积Ksp=1.6×10-24,溶液中Zn2+浓度为0.01mol/L,则溶液中S2-浓度大于______mol/L,才生成ZnS沉淀。
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黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生产氯化铜晶体的流程如下:
(1)反应Ⅰ中所加Zn粉不能过量的原因是______________________
(2)滤液Ⅱ中含有的主要金属阳离子是___________________
(3)写出反应Ⅱ的化学方程式____________________________________________________
(4)“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、__________、___________。
(5)在空气中直接加热CuCl2·xH2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是___________________________________________________(用化学方程式表示)
(6)CuCl2·xH2O晶体中x值的测定:称取3.420g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 4.400×10-2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl- 外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl- 完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol·L-1的KSCN标准溶液滴定剩余的AgNO3。使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定终点的现象是_______________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的KSCN标准溶液20.00mL,则CuCl2·xH2O 中x值为________。
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工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO、SiO2等氧化物杂质)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题:
(1)ZnFe2O4中Fe的化合价为_________价,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸时ZnFe2O4反应的离子方程式为_________,酸浸后滤渣的成分主要是_________。
(2)酸浸时一般要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可以采用的方法是_________(任答一条即可)
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________,试剂X的作用是_________,
(4)净化Ⅱ中得到的Y是_________。
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(16分)炼锌厂产生的工业废渣——锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试,其流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7;锌的金属活动性比镉强。
试回答下列问题:
(1)“浸出”时用到的“试剂X”为 (填名称)。
(2)写出“氧化”过程的离子方程式 。
(3)“调pH”过程可以选用 。(从以下选项选择,填序号)
A.H2SO4 B.ZnO C.NaOH
“滤渣2”的主要成分是 (填化学式,下同)。
(4)“试剂Y”是___________
(5)“操作1”是 ;在“操作1”时,必须采取的实验措施是 。
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工业上利用粗ZnO(含FeO、CuO)制取金属锌的流程如下(部分步骤省略):
已知:几种离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
待沉淀的离子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Cu2+ |
开始沉淀时pH | 6.3 | 1.5 | 6.2 | 5.2 |
沉淀完全时pH | 9.7 | 3.2 | 8.0 | 6.4 |
请回答下列问题:
(1)酸浸粗氧化锌的过程中,常将粗氧化锌粉碎成细颗粒,适当增加硫酸的浓度,目的是_________。
(2)步骤A的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,并全部形成Fe(OH)3沉淀,为了暂不形成Cu(OH)2 Zn(OH)2 ,该步骤需控制溶液pH的范围是____________,该步骤中先加入H2O2充分反应后再加入氨水,写出加入H2O2的离子方程式_____________。
(3)步骤C的反应离子方程式为____________。
(4)若步骤A中加入H2O2后,室温下将溶液的pH调为4,求Fe3+ 离子浓度为_________。(已知Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-3 8)
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工业上利用粗ZnO(含FeO、CuO)制取金属锌的流程如下(部分步骤省略):
已知:几种离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
待沉淀的离子 | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Cu2+ |
开始沉淀时pH | 6.3 | 1.5 | 6.2 | 5.2 |
沉淀完全时pH | 9.7 | 3.2 | 8.0 | 6.4 |
请回答下列问题:
(1)酸浸粗氧化锌的过程中,常将粗氧化锌粉碎成细颗粒,适当增加硫酸的浓度,目的是_________。
(2)步骤A的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,并全部形成Fe(OH)3沉淀,为了暂不形成Cu(OH)2 、 Zn(OH)2 ,该步骤需控制溶液pH的范围是____________,该步骤中先加入H2O2充分反应后再加入氨水,写出加入H2O2的离子方程式_____________。
(3)步骤C的反应离子方程式为____________。
(4)若步骤A中加入H2O2后,室温下将溶液的pH调为4,求Fe3+ 离子浓度为_________。(已知Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-3 8)
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