实验室研究从炼铜烟灰(主要成分为CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸盐)中分别回收铜、锌、铅元素的流程如图。

(1)酸浸过程中,金属元素均由氧化物转化为硫酸盐,其中生成CuSO4的化学方程式为:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O。
(2)铁屑加入初期,置换速率随时间延长而加快,其可能原因为:反应放热,温度升高; 置换出的Cu与铁屑形成原电池,加快反应速率置换出的Cu与铁屑形成原电池,加快反应速率。铁屑完全消耗后,铜的产率随时间延长而下降,其可能原因为 铁屑消耗后,随时间延长,生成的Fe2+被空气氧化为Fe3+,Fe3+与置换出的Cu反应,降低了Cu的产率铁屑消耗后,随时间延长,生成的Fe2+被空气氧化为Fe3+,Fe3+与置换出的Cu反应,降低了Cu的产率。
(3)已知:25℃时,Ksp(PbSO4)=2.5×10-8;PbSO4+2Cl-⇌PbCl2+SO2-4。一定条件下,在不同浓度的NaCl溶液中,温度对铅浸出率的影响、PbCl2的溶解度曲线分别如图1、图2所示。

浸出后溶液循环浸取并析出PbCl2的实验结果如下表所示。
SO
2
-
4
参数 | 循环次数 | |||
0 | 1 | 2 | 3 | |
结晶产品中PbCl2纯度/% | 99.9 | 99.3 | 98.7 | 94.3 |
加入一定量5mol•L-1NaCl溶液,在90℃条件下搅拌使其充分反应,一段时间后趁热过滤;将滤液冷却至室温结晶,过滤;向滤液中补充适量NaCl固体,循环浸取酸浸渣2次
加入一定量5mol•L-1NaCl溶液,在90℃条件下搅拌使其充分反应,一段时间后趁热过滤;将滤液冷却至室温结晶,过滤;向滤液中补充适量NaCl固体,循环浸取酸浸渣2次
,将所得晶体洗涤、干燥。(可选用的试剂:5 mol•L-1NaCl溶液,1 mol•L-1NaCl溶液,NaCl固体)②循环一定次数后的溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤并加水稀释至其中NaCl浓度为1 mol•L-1的目的是
加入Ca2+,将转化为CaSO4沉淀,避免影响后续析出PbCl2的纯度,而加水稀释NaCl浓度至1mol•L-1,使溶液中的PbCl2充分析出
SO
2
-
4
加入Ca2+,将转化为CaSO4沉淀,避免影响后续析出PbCl2的纯度,而加水稀释NaCl浓度至1mol•L-1,使溶液中的PbCl2充分析出
。SO
2
-
4
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O;置换出的Cu与铁屑形成原电池,加快反应速率;铁屑消耗后,随时间延长,生成的Fe2+被空气氧化为Fe3+,Fe3+与置换出的Cu反应,降低了Cu的产率;加入一定量5mol•L-1NaCl溶液,在90℃条件下搅拌使其充分反应,一段时间后趁热过滤;将滤液冷却至室温结晶,过滤;向滤液中补充适量NaCl固体,循环浸取酸浸渣2次;加入Ca2+,将转化为CaSO4沉淀,避免影响后续析出PbCl2的纯度,而加水稀释NaCl浓度至1mol•L-1,使溶液中的PbCl2充分析出
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:35引用:2难度:0.6
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(4)煅烧A的反应方程式是
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