以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图:

已知:①“浸取”时。ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液;
②25℃时,Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24;
③深度除杂标准:溶液中n杂质离子n[Zn(NH3)42+]≤2.0×10-6。
(1)“滤渣1”的主要成分为Mn(OH)2、SiO2和 Fe(OH)3Fe(OH)3。
(2)“深度除锰”是在碱性条件下将残留的Mn2+转化为MnO2,离子方程式为 Mn2++H2O2+2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2NH+4Mn2++H2O2+2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2NH+4。
(3)“深度除铜”时,锌的最终回收率、[除铜效果以反应后溶液中铜锌比nCu2+n[Zn(NH3)42+]表示]与“(NH4)2S加入量”[以n实际n理论×100%表示]的关系曲线如图所示。

①当(NH4)2S加入量≥100%时,锌的最终回收率下降的原因是 S2-+Zn(NH3)42+⇌ZnS↓+4NH3S2-+Zn(NH3)42+⇌ZnS↓+4NH3(用离子方程式表示),该反应的平衡常数为 2.16×10142.16×1014。{已知[Zn(NH3)4]2+的K稳=[Zn(NH3)42+]c(Zn2+)•c4(NH3)=2.9×109}
②“深度除铜”时(NH4)2S加入量最好应选 CC(填字母)。
A.100%
B.110%
C.120%
D.130%
(4)ZnO存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,如图为这两种晶体的局部结构。

①图a纤锌矿型ZnO晶体中O2-的配位数为 44。
②闪锌矿型中Zn2+填入O2-所形成的“正四面体”空隙中,闪锌矿晶胞中含有 88个“正四面体”空隙。
③图b闪锌矿型晶胞密度为ρg•cm-3,则Zn2+与O2-的距离为 343324ρNA×1021343324ρNA×1021nm。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
n
杂质离子
n
[
Z
n
(
N
H
3
)
4
2
+
]
NH
+
4
NH
+
4
n
C
u
2
+
n
[
Z
n
(
N
H
3
)
4
2
+
]
n
实际
n
理论
[
Z
n
(
N
H
3
)
4
2
+
]
c
(
Z
n
2
+
)
•
c
4
(
N
H
3
)
3
4
3
324
ρ
N
A
×
1
0
21
3
4
3
324
ρ
N
A
×
1
0
21
【答案】Fe(OH)3;Mn2++H2O2+2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2;S2-+Zn(NH3)42+⇌ZnS↓+4NH3;2.16×1014;C;4;8;
NH
+
4
3
4
3
324
ρ
N
A
×
1
0
21
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:2难度:0.6
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