某廢催化劑主要成分為活性炭和(CH3COO)2Zn,以該廢催化劑為原料回收活性炭并制備超細(xì)ZnO的實(shí)驗(yàn)流程如圖1:
(1)浸出時(shí)ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,參加反應(yīng)的n(NH3?H2O):n(NH4HCO3)=3:1該反應(yīng)的離子方程式為 ZnO+3NH3?H2O+NH4++HCO3-=[Zn(NH3)4]2++CO32-+4H2OZnO+3NH3?H2O+NH4++HCO3-=[Zn(NH3)4]2++CO32-+4H2O。
(2)蒸氨時(shí)控制溫度為95℃左右,在裝置b中[Zn(NH3)4]2+轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鋅沉淀。實(shí)驗(yàn)室模擬蒸氨裝置如圖2所示。
①用水蒸氣對(duì)裝置b加熱時(shí),連接裝置a、b的導(dǎo)管應(yīng)插入裝置b的位置為 CC。(填序號(hào))
A.液面上方但不接觸液面
B.略伸入液面下
C.伸入溶液底部
②在不改變水蒸氣的溫度、浸出液用量和蒸氨時(shí)間的條件下,為提高蒸氨效率和鋅的沉淀率,可采取的措施是 增加水蒸氣的流速增加水蒸氣的流速(寫出一種)。
(3)46℃、pH約為6.8時(shí),ZnSO4溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)可得堿式碳酸鋅。實(shí)驗(yàn)室以含少量CuO的ZnO結(jié)塊廢催化劑為原料制備堿式碳酸鋅,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:將廢催化劑粉碎后,向其中加入略過(guò)量的稀硫酸,攪拌下充分反應(yīng),再向其中加入足量鋅粉,攪拌下充分反應(yīng),至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色;過(guò)濾,控制溫度為46℃,向?yàn)V液中逐漸加入Na2CO3溶液至pH約為6.8,充分反應(yīng)至產(chǎn)生大量固體將廢催化劑粉碎后,向其中加入略過(guò)量的稀硫酸,攪拌下充分反應(yīng),再向其中加入足量鋅粉,攪拌下充分反應(yīng),至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色;過(guò)濾,控制溫度為46℃,向?yàn)V液中逐漸加入Na2CO3溶液至pH約為6.8,充分反應(yīng)至產(chǎn)生大量固體,過(guò)濾,洗滌,干燥。(須使用的試劑:稀H2SO4、鋅粉、Na2CO3溶液)
(4)所回收的活性炭的吸附性能可通過(guò)測(cè)定其碘吸附值(1g活性炭能夠吸附的碘的質(zhì)量)分析。測(cè)量方法如下:
①將活性炭粉碎并干燥,稱取0.5000g試樣,放入100mL碘量瓶(如題圖所示)中,加入10.00mLHCl溶液,加熱微沸后冷卻至室溫,再加入50.00mL0.1000mol?L-1I2標(biāo)準(zhǔn)溶液,蓋好瓶塞,振蕩一段時(shí)間,迅速過(guò)濾;
②取10.00mL濾液放入另一碘量瓶,加入100mLH2O,用0.1000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液的體積為10.00mL。
計(jì)算該樣品的碘吸附值10161016(mg?g-1)。(寫出計(jì)算過(guò)程,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì))已知:I2+S2O32-→I-+S4O62-(未配平)
【答案】ZnO+3NH3?H2O+NH4++HCO3-=[Zn(NH3)4]2++CO32-+4H2O;C;增加水蒸氣的流速;將廢催化劑粉碎后,向其中加入略過(guò)量的稀硫酸,攪拌下充分反應(yīng),再向其中加入足量鋅粉,攪拌下充分反應(yīng),至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色;過(guò)濾,控制溫度為46℃,向?yàn)V液中逐漸加入Na2CO3溶液至pH約為6.8,充分反應(yīng)至產(chǎn)生大量固體;1016
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1