某廢催化劑主要成分為活性炭和(CH3COO)2Zn,以該廢催化劑為原料回收活性炭并制備超細(xì)ZnO的實驗流程如圖1:
(1)浸出時ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,參加反應(yīng)的n(NH3?H2O):n(NH4HCO3)=3:1該反應(yīng)的離子方程式為 ZnO+3NH3?H2O+NH4++HCO3-=[Zn(NH3)4]2++CO32-+4H2OZnO+3NH3?H2O+NH4++HCO3-=[Zn(NH3)4]2++CO32-+4H2O。
(2)蒸氨時控制溫度為95℃左右,在裝置b中[Zn(NH3)4]2+轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鋅沉淀。實驗室模擬蒸氨裝置如圖2所示。
①用水蒸氣對裝置b加熱時,連接裝置a、b的導(dǎo)管應(yīng)插入裝置b的位置為 CC。(填序號)
A.液面上方但不接觸液面
B.略伸入液面下
C.伸入溶液底部
②在不改變水蒸氣的溫度、浸出液用量和蒸氨時間的條件下,為提高蒸氨效率和鋅的沉淀率,可采取的措施是 增加水蒸氣的流速增加水蒸氣的流速(寫出一種)。
(3)46℃、pH約為6.8時,ZnSO4溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)可得堿式碳酸鋅。實驗室以含少量CuO的ZnO結(jié)塊廢催化劑為原料制備堿式碳酸鋅,設(shè)計實驗方案:將廢催化劑粉碎后,向其中加入略過量的稀硫酸,攪拌下充分反應(yīng),再向其中加入足量鋅粉,攪拌下充分反應(yīng),至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色;過濾,控制溫度為46℃,向濾液中逐漸加入Na2CO3溶液至pH約為6.8,充分反應(yīng)至產(chǎn)生大量固體將廢催化劑粉碎后,向其中加入略過量的稀硫酸,攪拌下充分反應(yīng),再向其中加入足量鋅粉,攪拌下充分反應(yīng),至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色;過濾,控制溫度為46℃,向濾液中逐漸加入Na2CO3溶液至pH約為6.8,充分反應(yīng)至產(chǎn)生大量固體,過濾,洗滌,干燥。(須使用的試劑:稀H2SO4、鋅粉、Na2CO3溶液)
(4)所回收的活性炭的吸附性能可通過測定其碘吸附值(1g活性炭能夠吸附的碘的質(zhì)量)分析。測量方法如下:
①將活性炭粉碎并干燥,稱取0.5000g試樣,放入100mL碘量瓶(如題圖所示)中,加入10.00mLHCl溶液,加熱微沸后冷卻至室溫,再加入50.00mL0.1000mol?L-1I2標(biāo)準(zhǔn)溶液,蓋好瓶塞,振蕩一段時間,迅速過濾;
②取10.00mL濾液放入另一碘量瓶,加入100mLH2O,用0.1000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液的體積為10.00mL。
計算該樣品的碘吸附值10161016(mg?g-1)。(寫出計算過程,實驗過程中溶液的體積變化忽略不計)已知:I2+S2O32-→I-+S4O62-(未配平)
【答案】ZnO+3NH3?H2O+NH4++HCO3-=[Zn(NH3)4]2++CO32-+4H2O;C;增加水蒸氣的流速;將廢催化劑粉碎后,向其中加入略過量的稀硫酸,攪拌下充分反應(yīng),再向其中加入足量鋅粉,攪拌下充分反應(yīng),至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色;過濾,控制溫度為46℃,向濾液中逐漸加入Na2CO3溶液至pH約為6.8,充分反應(yīng)至產(chǎn)生大量固體;1016
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:7引用:1難度:0.5
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4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“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動原理解釋原因:
(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:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
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。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
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
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 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
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