镉（Cd）可用于制作某些发光电子组件。一种以镉废渣（含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质）为原料制备镉的工艺流程如图：
回答下列问题：
（1）“滤渣1”的主要成分为 Cu（OH）2和 CaSO4CaSO4（填化学式）。
（2）“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2，该步骤中除铁、除锰的离子方程式分别为 3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+、3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+。
（3）“置换”中镉置换率与（n（Zn的实际用量）n（Zn的理论用量） ）的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
①实际生产中n（Zn的实际用量）n（Zn的理论用量）比值最佳为1.3，不宜超过该比值的原因是 锌粉用量过多会增加成本；海绵镉的纯度降低；熔炼中NaOH的用量过多增加成本锌粉用量过多会增加成本；海绵镉的纯度降低；熔炼中NaOH的用量过多增加成本。
②若需置换出112kgCd,且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn应为 86.286.2kg。
（4）“置换”后滤液溶质主要成分是 ZnSO4ZnSO4（填化学式）。
（5）“熔炼”时，将海绵镉（含Cd和Zn）与NaOH混合反应，反应的化学方程式是 Zn+2NaOH 高温 Na2ZnO2+H2↑Zn+2NaOH 高温 Na2ZnO2+H2↑。当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用Cd与Na2ZnO2的 密度密度不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的。
n
（
Z
n
的实际用量
）
n
（
Z
n
的理论用量
）
n
（
Z
n
的实际用量
）
n
（
Z
n
的理论用量
）
高温
高温
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】CaSO4；3Fe2++MnO4-+7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+；3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；锌粉用量过多会增加成本；海绵镉的纯度降低；熔炼中NaOH的用量过多增加成本；86.2；ZnSO4；Zn+2NaOH Na2ZnO2+H2↑；密度
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：130引用：7难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
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（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
