(2012?唐山二模)【化學(xué)-選修化學(xué)與技術(shù)】
某科研小組設(shè)計(jì)出利用工業(yè)廢酸(10% H2SO4)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用,方案如圖所示.

已知各離子開始沉淀及完全沉淀時(shí)的pH如下表所示.
離子 開始沉淀時(shí)的pH 完全沉淀時(shí)的pH
Fe2+ 6.34 9.7
Fe3+ 1.48 3.2
Zn2+ 6.2 8.0
請(qǐng)回答下列問題:
(1)焙燒Zn2(OH)2CO3的化學(xué)反應(yīng)方程式是
Zn2(OH)2CO3
 高溫 
.
 
2ZnO+H2O+CO2
Zn2(OH)2CO3
 高溫 
.
 
2ZnO+H2O+CO2

(2)堆浸后加入Fe粉發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式有
Fe+2H+═Fe2++H2↑,F(xiàn)e+Cu2+═Fe2++Cu
Fe+2H+═Fe2++H2↑,F(xiàn)e+Cu2+═Fe2++Cu

(3)加入A物質(zhì)的目的是
將Fe2+氧化成Fe3+,以便除去
將Fe2+氧化成Fe3+,以便除去
,下列物質(zhì)作為物質(zhì)A使用較好的是
C
C
.(填字母)
A.KMnO4    B. HNO3    C.H2O2    D.Cl2
(4)除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,pH應(yīng)控制在
3.2~6.2
3.2~6.2
范圍之間.
(5)物質(zhì)B可直接用作氮肥,則B的化學(xué)式是
(NH42SO4
(NH42SO4
分析:(1)Zn2(OH)2CO3在高溫條件下分解生成氧化鋅、二氧化碳和水;
(2)堆浸后溶液中有銅離子和氫離子,加入鐵粉后與銅離子和氫離子;
(3)三價(jià)鐵離子容易除去,所以要把二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子,考慮除雜過程不引入新的雜質(zhì);
(4)pH的范圍應(yīng)是使鐵沉淀完全而鋅不沉淀;
(5)結(jié)合題給信息利用工業(yè)廢酸和氮肥考慮.
解答:解:(1)Zn2(OH)2CO3在高溫條件下分解生成氧化鋅、二氧化碳和水,其反應(yīng)方程式為:Zn2(OH)2CO3
 高溫 
.
 
2ZnO+H2O+CO2↑,
故答案為:Zn2(OH)2CO3
 高溫 
.
 
2ZnO+H2O+CO2↑;
(2)堆浸后溶液中有銅離子和氫離子,加入鐵粉后與銅離子和氫離子,其離子方程式為:Fe+2H+═Fe2++H2↑ Fe+Cu2+═Fe2++Cu,
故答案為:Fe+2H+═Fe2++H2↑ Fe+Cu2+═Fe2++Cu;
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知三價(jià)鐵離子容易除去,所以要將Fe2+氧化成Fe3+,以便除去,選用,除鐵過程中加入A和氨水,使亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀,故A應(yīng)為氧化劑,考慮不引入新的雜質(zhì),應(yīng)選C,
故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+,以便除去;C;
(4)從圖表數(shù)據(jù)可知,鐵離子沉淀完全的pH為3.2,鋅離子開始沉淀的PH為6.2.故除鐵pH范圍為:3.2~6.2,
故答案為:3.2~6.2;
(5)因所用廢酸為硫酸,B又可作氮肥,所以B為(NH42SO4
故答案為:(NH42SO4
點(diǎn)評(píng):本題屬于工藝流程圖方面題目,要搞清實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮皖}給信息,結(jié)合流程和題目設(shè)問正確解題,本題難度中等.
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