Question

【題目】某科研小組設(shè)計(jì)利用稀H2SO4浸取某廢棄的氧化銅鋅礦(主要成分為CuO和ZnO,其余成分既不與酸反應(yīng),也不溶解于水)的方案。部分實(shí)驗(yàn)流程如下：

已知:①H2O2、KMnO4是常見(jiàn)的氧化劑

②各離子開(kāi)始沉淀及完全沉淀時(shí)的pH如下表所示。

離子	開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	完全沉淀時(shí)的pH
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)流程回答下列問(wèn)題：

(1)在“酸浸”步驟中,為提高浸出速率,除通入空氣“攪拌”外,還可采取的措施是_________,寫(xiě)出硫酸溶解氧化鋅的化學(xué)方程式為_________________。

(2)“操作1”所需要的主要玻璃儀器有______________________,固體1的成分是___________。

(3)“氧化”的目的是將Fe2+反應(yīng)生成Fe3+,以便在后續(xù)的操作中將溶液中鐵元素除去從產(chǎn)品純度的角度分析,氧化劑最好選用_________________(填“H2O2"或“KMnO4”)。

(4)“除鐵”過(guò)程中加入氨水的目的是通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+沉淀而Zn2+不沉淀,pH應(yīng)控制在_______范圍之間。

(5)某溫度下,Fe(OH)3分解得到一種鐵、氧質(zhì)量比為21:8的氧化物,該氧化物的化式__________________。

Answer 1

【答案】 升高溫度(增大酸濃度、將氧化銅鋅礦粉碎增大表面積等) H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O 漏斗、燒杯、玻璃棒 鐵和銅 H2O2 3.26.2 Fe3O4

【解析】(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有多種，要提高氧化銅鋅礦的酸浸速率，可采取的措施還有升高溫度(增大酸濃度、將氧化銅鋅礦粉碎增大表面積等)；硫酸鋅和氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和水，化學(xué)方程式為：H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O；(2)“操作1名稱是過(guò)濾，過(guò)濾的”所需要的主要玻璃儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒；固體1是過(guò)量鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，固體1的成分是鐵和銅，(2)除鐵過(guò)程中加入氧化劑，使亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀，故應(yīng)考慮加入加入的氧化劑不引入新的雜質(zhì)。除空氣外，其他試劑均可引入新的雜質(zhì)，氧化劑最好選用H2O2；(4)從圖表數(shù)據(jù)可知，鐵離子沉淀完全的PH為3.2，鋅離子開(kāi)始沉淀的PH為6.2，故除鐵PH范圍為：3.26.2； (5)設(shè)該氧化物的化式為FexOy，則根據(jù)鐵、氧質(zhì)量比為21:8，可知，=3:4，故該氧化物的化式為：Fe3O4。