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黄钾铁矾渣经如下流程可将其转化为锰锌铁氧体:

已知:①黄钾铁矾渣中铁主要以Fe2O3形式存在,锌主要以硫酸锌(ZnSO4)、氧化锌(ZnO)、硅酸锌(ZnSiO3)形式存在,黄钾铁矾渣的某些元素成分如表所示:
元素 | Fe | Zn | Cu | Cd | Ca | Mg | Si |
质量分数% | 28.9 | 8.77 | 0.37 | 0.18 | 0.37 | 0.84 | 4.63 |
(1)“酸浸”后,滤渣1的主要成分为
H2SiO3
H2SiO3
(写化学式);为了提高浸出率,可采取的措施有适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料
适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料
(写出一种即可)。(2)“还原除杂”工序中,加入铁粉是为了除去溶液中
Fe3+
Fe3+
、Cu2+
Cu2+
等金属杂质离子。(3)加入(NH4)2S沉淀Cd2+时应避免过量,原因是
(NH4)2S过量Fe2+、Zn2+会转化为FeS、ZnS沉淀,造成Fe2+、Zn2+损失
(NH4)2S过量Fe2+、Zn2+会转化为FeS、ZnS沉淀,造成Fe2+、Zn2+损失
;若此过程中溶液搅拌时间过长,则会导致Cd2+去除率偏低,原因是当搅拌时间过长时,部分Fe2+被氧化变成Fe3+,Fe3+会与S2-发生反应,使S2-浓度下降,从而导致去除率降低
当搅拌时间过长时,部分Fe2+被氧化变成Fe3+,Fe3+会与S2-发生反应,使S2-浓度下降,从而导致去除率降低
。(已知:CdS的溶度积Ksp=8×10-27,FeS的溶度积Ksp=8×10-19,ZnS的溶度积Ksp=8×10-24)(4)写出“共沉淀“工序中生成FeCO3的离子反应方程式为:
Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
。(5)锰锌铁氧体是种重要的磁性材料。测定铁氧体中ZnO的实验步骤如图:

①写出除锰(Mn2+)步骤中的离子方程式:
S2O82-+Mn2++2H2O=2SO42-+MnO2↓+4H+
S2O82-+Mn2++2H2O=2SO42-+MnO2↓+4H+
。②准确量取25.00mL溶液A,掩蔽铁后,用二甲酚橙作指示剂,用0.0100mol•L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Zn2+(反应原理为Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+);至消定终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL.通过计算确定该铁氧体中ZnO的质量分数为
16.20%
16.20%
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】H2SiO3;适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料;Fe3+;Cu2+;(NH4)2S过量Fe2+、Zn2+会转化为FeS、ZnS沉淀,造成Fe2+、Zn2+损失;当搅拌时间过长时,部分Fe2+被氧化变成Fe3+,Fe3+会与S2-发生反应,使S2-浓度下降,从而导致去除率降低;Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;S2O82-+Mn2++2H2O=2SO42-+MnO2↓+4H+;16.20%
【解答】
【点评】
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