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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。
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(1)用足量(NH42SO4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
增大接觸面積,提高浸出效率
增大接觸面積,提高浸出效率
。
②通過(guò)“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
ZnO+2NH3?H2O+2
NH
+
4
=[Zn(NH34]2++3H2O
ZnO+2NH3?H2O+2
NH
+
4
=[Zn(NH34]2++3H2O
。
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
A
s
O
3
-
3
?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
2OH-+
A
s
O
3
-
3
+S2
O
2
-
8
=
A
s
O
3
-
4
+2
SO
2
-
4
+H2O
2OH-+
A
s
O
3
-
3
+S2
O
2
-
8
=
A
s
O
3
-
4
+2
SO
2
-
4
+H2O
。
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
CuS
CuS
和BaSO4
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
“蒸氨”過(guò)程中有NH3產(chǎn)生,溶液中NH3的濃度降低,平衡[Zn(NH34]2+?Zn2++4NH3 正向移動(dòng),[Zn(NH34]2+轉(zhuǎn)化為Zn2+,溶液中還存在
SO
2
-
4
和OH-,反應(yīng)得到白色固體ZnSO4?Zn(OH)2
“蒸氨”過(guò)程中有NH3產(chǎn)生,溶液中NH3的濃度降低,平衡[Zn(NH34]2+?Zn2++4NH3 正向移動(dòng),[Zn(NH34]2+轉(zhuǎn)化為Zn2+,溶液中還存在
SO
2
-
4
和OH-,反應(yīng)得到白色固體ZnSO4?Zn(OH)2

(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
ZnSO4?Zn(OH)2+2
HCO
-
3
=2ZnCO3+
SO
2
-
4
+2H2O
ZnSO4?Zn(OH)2+2
HCO
-
3
=2ZnCO3+
SO
2
-
4
+2H2O
。
(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:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
樣品起始質(zhì)量
-
剩余固體質(zhì)量
樣品起始質(zhì)量
×100%。
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。
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①280℃時(shí)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
94.6
94.6
%(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
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
b
b
(填字母序號(hào))。
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
(NH42SO4、NH3?H2O、CO2
(NH42SO4、NH3?H2O、CO2
。

【答案】增大接觸面積,提高浸出效率;ZnO+2NH3?H2O+2
NH
+
4
=[Zn(NH34]2++3H2O;2OH-+
A
s
O
3
-
3
+S2
O
2
-
8
=
A
s
O
3
-
4
+2
SO
2
-
4
+H2O;CuS;“蒸氨”過(guò)程中有NH3產(chǎn)生,溶液中NH3的濃度降低,平衡[Zn(NH34]2+?Zn2++4NH3 正向移動(dòng),[Zn(NH34]2+轉(zhuǎn)化為Zn2+,溶液中還存在
SO
2
-
4
和OH-,反應(yīng)得到白色固體ZnSO4?Zn(OH)2;ZnSO4?Zn(OH)2+2
HCO
-
3
=2ZnCO3+
SO
2
-
4
+2H2O;94.6;b;(NH42SO4、NH3?H2O、CO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:68引用:5難度:0.5
相似題
  • 1.黃鉀鐵礬渣經(jīng)如下流程可將其轉(zhuǎn)化為錳鋅鐵氧體:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    已知:①黃鉀鐵礬渣中鐵主要以Fe2O3形式存在,鋅主要以硫酸鋅(ZnSO4)、氧化鋅(ZnO)、硅酸鋅(ZnSiO3)形式存在,黃鉀鐵礬渣的某些元素成分如表所示:
    元素 Fe Zn Cu Cd Ca Mg Si
    質(zhì)量分?jǐn)?shù)% 28.9 8.77 0.37 0.18 0.37 0.84 4.63
    ②NH4F溶液用于沉淀Mg2+和Ca2+     ③Fe和Cd的金屬活動(dòng)性相近
    (1)“酸浸”后,濾渣1的主要成分為
     
    (寫(xiě)化學(xué)式);為了提高浸出率,可采取的措施有
     
    (寫(xiě)出一種即可)。
    (2)“還原除雜”工序中,加入鐵粉是為了除去溶液中
     
    、
     
    等金屬雜質(zhì)離子。
    (3)加入(NH42S沉淀Cd2+時(shí)應(yīng)避免過(guò)量,原因是
     
    ;若此過(guò)程中溶液攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則會(huì)導(dǎo)致Cd2+去除率偏低,原因是
     
    。(已知:CdS的溶度積Ksp=8×10-27,F(xiàn)eS的溶度積Ksp=8×10-19,ZnS的溶度積Ksp=8×10-24
    (4)寫(xiě)出“共沉淀“工序中生成FeCO3的離子反應(yīng)方程式為:
     

    (5)錳鋅鐵氧體是種重要的磁性材料。測(cè)定鐵氧體中ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟如圖:
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    ①寫(xiě)出除錳(Mn2+)步驟中的離子方程式:
     

    ②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A,掩蔽鐵后,用二甲酚橙作指示劑,用0.0100mol?L-1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Zn2+(反應(yīng)原理為Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+);至消定終點(diǎn)時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL.通過(guò)計(jì)算確定該鐵氧體中ZnO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:62引用:2難度:0.6
  • 2.黃鉀鐵礬渣(含ZnO、Fe2O3及少量CuO、MgO等)是冶煉廠一種廢渣,為了綜合利用減小污染,可用于制備錳鋅鐵氧體,設(shè)計(jì)如圖流程:
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    已知:錳鋅鐵氧體和MgF2 均難溶于水
    下列說(shuō)法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:69引用:2難度:0.7
  • 3.TiO2和CaTiO3都是光電轉(zhuǎn)化的重要材料。某探究小組利用鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵FeTiO3,還含有少量SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備TiO2和CaTiO3,并利用黃鉀鐵礬[KFe3(SO42(OH)6]回收鐵的工藝流程如圖所示:菁優(yōu)網(wǎng)
    已知:a.“氧化酸解”后濾液①中鈦元素以TiO2+形式存在于溶液中;
    b.黃鉀鐵礬[KFe3(SO42(OH)6]可存在于堿性溶液中。
    回答下列問(wèn)題:
    (1)FeTiO3中鈦元素的化合價(jià)為
     
    ;盛放KOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞的原因是
     
    (用化學(xué)方程式表示)。
    (2)“氧化酸解”時(shí),控制反應(yīng)溫度為150℃,不同氧化劑對(duì)鈦鐵礦酸解率的影響如圖所示。50min時(shí),要求酸解率大于85%,則所選氧化劑應(yīng)為
     
    ;采用H2O2作氧化劑時(shí),其效率低的原因可能是
     
    。
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    不同氧化劑對(duì)鈦鐵礦酸解率的影響
    (3)根據(jù)工藝流程圖,寫(xiě)出生成KFe3(SO42(OH)6的離子方程式:
     

    (4)寫(xiě)出“高溫煅燒”中由TiO2制備CaTiO3的化學(xué)方程式:
     
    。
    (5)T℃時(shí),F(xiàn)e3+恰好沉淀完全[此時(shí)溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L],已知T℃時(shí),F(xiàn)e(OH)3的Ksp=1.0×10-38,水的離子積Kw=1.0×10-13.2。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算求此時(shí)溶液的pH(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
     

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.6
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