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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(NH34]2+、[Cu(NH34]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
{
[
Z
n
N
H
3
4
]
2
+
}
2
.
0
×
1
0
-
6

(1)为提高锌浸出率,必须采取的措施是
废锌催化剂粉碎(或适当延长浸取时间、充分搅拌)
废锌催化剂粉碎(或适当延长浸取时间、充分搅拌)
;“浸取”温度为30℃时,锌浸出率可达90.6%,继续升温浸出率反而下降,其原因为
温度过高,氨挥发量增加且NH4Cl分解,生成[Zn(NH34]2+减少,不利于废锌催化剂中锌的浸出
温度过高,氨挥发量增加且NH4Cl分解,生成[Zn(NH34]2+减少,不利于废锌催化剂中锌的浸出

(2)“操作a”的名称为
分液
分液

(3)“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
H2O2+Mn2++2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2NH4+
H2O2+Mn2++2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2NH4+

(4)“深度除铜”时,锌的最终回收率、除铜效果[除铜效果以反应后溶液中铜锌比
n
C
u
2
+
n
{
[
Z
n
N
H
3
4
]
2
+
}
表示]与“(NH42S加入量”[以
n
实际用量
n
理论用量
×100%表示]的关系曲线如图所示。

①当(NH42S加入量≥100%时,锌的最终回收率下降的原因是
[Zn(NH34]2++S2-=ZnS↓+4NH3
[Zn(NH34]2++S2-=ZnS↓+4NH3
(用离子方程式表示),该反应的平衡常数为
2.16×1014
2.16×1014
,(已知[Zn(NH34]2+的K=
c
[
Z
n
N
H
3
4
]
2
+
c
Z
n
2
+
c
4
N
H
3
=
2
.
9
×
1
0
9

②“深度除铜”时(NH42S加入量最好应选
C
C

a.100%
b.110%
c.120%
d.130%
(5)测定反萃取水相中Zn2+的浓度:量取20.00mL反萃取水相于锥形瓶中,用0.0100mol/L EDTA(乙二胺四乙酸钠Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(Zn2++H2Y2-═ZnY2-+2H+)。重复实验三次,平均消耗标准溶液22.30mL。则反萃取水相中Zn2+的浓度为
0.011mol/L
0.011mol/L
(保留两位小数)。

【答案】废锌催化剂粉碎(或适当延长浸取时间、充分搅拌);温度过高,氨挥发量增加且NH4Cl分解,生成[Zn(NH34]2+减少,不利于废锌催化剂中锌的浸出;分液;H2O2+Mn2++2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2NH4+;[Zn(NH34]2++S2-=ZnS↓+4NH3;2.16×1014;C;0.011mol/L
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:74引用:1难度:0.3
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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、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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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
  • 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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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
  • 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:

    (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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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
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