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濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鈷(Co)等單質(zhì)。一種由銅鋸渣生產(chǎn)金屬鍋的流程如圖:
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表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol?L-1計算):
氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2
開始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2
沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.5
(1)分別寫出銅鎘渣中元素Cu、Co的核外電子排布式
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1
、
1s22s22p63s23p63d74s2
1s22s22p63s23p63d74s2
。
浸出過程中,不采用通入空氣的方法進(jìn)行攪拌,原因是防止將Cu氧化浸出,其離子方程式是
2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O
2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O

(2)除鈷過程中,鋅粉會與As2O3形成微電池產(chǎn)生AsH3.該微電池的正極反應(yīng)式
As2O3+12H++12e-=2AsH3+3H2O
As2O3+12H++12e-=2AsH3+3H2O
。
(3)除鐵時先加入適量KMnO4,再加入ZnO,加入ZnO的目的是
控制溶液的pH為3.3~7.2,鐵離子沉淀完全,但不能沉淀Cd2+
控制溶液的pH為3.3~7.2,鐵離子沉淀完全,但不能沉淀Cd2+
。
除鐵過程中,理論上參加反應(yīng)的物質(zhì) n(KMnO4):n(Fe2+)=
1:3
1:3
。
(4)凈化后的溶液用惰性電極電解可獲得鎘單質(zhì)。電解廢液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)是
H2SO4
H2SO4
。陽極電極反應(yīng)是
2H2O-4e-=O2↑+4H+
2H2O-4e-=O2↑+4H+
。
(5)若上述流程中投入的KMnO4不足量,則待電解溶液中有Fe元素殘余。請設(shè)計實驗方案加以驗證,用簡潔文字?jǐn)⑹鲋?!--BA-->
取樣,向其中滴加H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液變紅(或向其中滴加K3[Fe(CN)6)]溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀),則待電解液中含有Fe元素
取樣,向其中滴加H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液變紅(或向其中滴加K3[Fe(CN)6)]溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀),則待電解液中含有Fe元素

【答案】1s22s22p63s23p63d104s1;1s22s22p63s23p63d74s2;2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O;As2O3+12H++12e-=2AsH3+3H2O;控制溶液的pH為3.3~7.2,鐵離子沉淀完全,但不能沉淀Cd2+;1:3;H2SO4;2H2O-4e-=O2↑+4H+;取樣,向其中滴加H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液變紅(或向其中滴加K3[Fe(CN)6)]溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀),則待電解液中含有Fe元素
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:5引用:1難度:0.4
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
  • 2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     
    。
    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     

    (2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    。“除砷”步驟①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4
    (4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
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    ①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號)。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:80引用:5難度:0.5
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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