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實(shí)驗(yàn)室研究從煉銅煙灰(主要成分為CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸鹽)中分別回收銅、鋅、鉛元素的流程如圖。
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(1)酸浸過程中,金屬元素均由氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,其中生成CuSO4的化學(xué)方程式為:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、
2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O
2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O
。
(2)置換過程中,鐵屑完全消耗后,銅的產(chǎn)率隨時(shí)間延長而下降,其可能原因?yàn)?
鐵屑消耗后,隨時(shí)間延長,生成的Fe2+被空氣氧化為Fe3+;Fe3+與置換出的Cu反應(yīng),降低了Cu的產(chǎn)率
鐵屑消耗后,隨時(shí)間延長,生成的Fe2+被空氣氧化為Fe3+;Fe3+與置換出的Cu反應(yīng),降低了Cu的產(chǎn)率
。
(3)已知,25℃時(shí),Ksp(PbSO4)=2.5×10-8;PbSO4+2Cl?PbCl2+
SO
2
-
4
。一定條件下,在不同濃度的NaCl溶液中,溫度對鉛浸出率的影響、PbCl2的溶解度曲線分別如圖1、圖2所示。
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浸出后溶液循環(huán)浸取并析出PbCl2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。
參數(shù) 循環(huán)次數(shù)
0 1 2 3
結(jié)晶產(chǎn)品中PbCl2純度/% 99.9 99.3 98.7 94.3
①為提高原料NaCl溶液利用率,請補(bǔ)充完整利用酸浸渣制備化學(xué)純(純度≥98.5%)PbCl2晶體的實(shí)驗(yàn)方案:取一定質(zhì)量的酸浸渣,
加入一定量5mol?L-1NaCl溶液,在90℃條件下攪拌使其充分反應(yīng),一段時(shí)間后趁熱過濾;將濾液冷卻至室溫結(jié)晶,過濾;向?yàn)V液中補(bǔ)充適量NaCl固體,循環(huán)浸取酸浸渣2次
加入一定量5mol?L-1NaCl溶液,在90℃條件下攪拌使其充分反應(yīng),一段時(shí)間后趁熱過濾;將濾液冷卻至室溫結(jié)晶,過濾;向?yàn)V液中補(bǔ)充適量NaCl固體,循環(huán)浸取酸浸渣2次
,將所得晶體洗滌、干燥。(可選用的試劑:5mol?L-1NaCl溶液,1mol?L-1NaCl溶液,NaCl固體)
②循環(huán)一定次數(shù)后的溶液中加入適量CaCl2溶液,過濾并加水稀釋至其中NaCl濃度為1mol?L-1的目的是
加入Ca2+,將
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀,避免影響后續(xù)析出PbCl2的純度,而加水稀釋NaCl濃度至1mol?L-1,使溶液中的PbCl2充分析出
加入Ca2+,將
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀,避免影響后續(xù)析出PbCl2的純度,而加水稀釋NaCl濃度至1mol?L-1,使溶液中的PbCl2充分析出
。
(4)ZnSO4?7H2O產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測定。準(zhǔn)確稱取一定量的ZnSO4?7H2O晶體加入250mL的錐形瓶中,加水約20mL。再加入2~3滴5%的二甲酚橙作指示劑、約5mL六亞甲基四胺緩沖溶液,搖勻。用已標(biāo)定的0.0160mol/LEDTA溶液滴定,滴定至溶液由紅紫色變成亮黃色,即為終點(diǎn)(ZnSO4?7H2O與EDTA按物質(zhì)的量之比1:1反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
m(ZnSO4?7H2O)/g 起始滴定管讀數(shù)/mL 終點(diǎn)滴定管讀數(shù)/mL
0.1692 0.20 26.50
ZnSO4?7H2O產(chǎn)品的純度為
71%
71%
(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】2Cu2O+O2+4H2SO4=4CuSO4+4H2O;鐵屑消耗后,隨時(shí)間延長,生成的Fe2+被空氣氧化為Fe3+;Fe3+與置換出的Cu反應(yīng),降低了Cu的產(chǎn)率;加入一定量5mol?L-1NaCl溶液,在90℃條件下攪拌使其充分反應(yīng),一段時(shí)間后趁熱過濾;將濾液冷卻至室溫結(jié)晶,過濾;向?yàn)V液中補(bǔ)充適量NaCl固體,循環(huán)浸取酸浸渣2次;加入Ca2+,將
SO
2
-
4
轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀,避免影響后續(xù)析出PbCl2的純度,而加水稀釋NaCl濃度至1mol?L-1,使溶液中的PbCl2充分析出;71%
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:74引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.鉻明礬[KCr(SO42?12H2O]易溶于水,難溶于乙醇,主要用作鞣劑,媒染劑及照相定影劑等。某實(shí)驗(yàn)小組通過SO2還原K2Cr2O7酸性溶液來制備,其裝置如圖所示:
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    (1)寫出A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
     

    (2)裝置B中K2Cr2O7所發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;其中多孔球泡的作用是
     
    。
    (3)裝置B中充分反應(yīng)后,獲得鉻明礬晶體的方法:向混合物中加入乙醇后析出晶體,經(jīng)過
     
    ,干燥后得到鉻明礬晶體,向裝置B的混合物中加入乙醇的目的是
     
    。
    (4)測定樣品純度:
    步驟一:稱取1.000g產(chǎn)品配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中;
    步驟二:加適量NaOH將其轉(zhuǎn)化為CrO2-,并加稍過量的H2O2將CrO2-氧化為CrO42-;
    步驟三:再加入過量的H2SO4酸化并煮沸,加入足量的KI固體,加塞搖勻,將Cr(VI)還原為Cr3+
    步驟四:加入適量淀粉溶液,用0.02000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平行測定三次,平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL(已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)。
    ①加入硫酸后CrO42-發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;
    ②步驟三中加入KI固體前要將溶液加熱煮沸,其主要原因是
     
    ;加入的KI必須過量的原因是除了與Cr(VI)充分反應(yīng)外,還可以
     
    ;
    ③產(chǎn)品中KCr(SO42?12H2O(M=499.0g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    (保留4位有效數(shù)字)。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:43引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.化學(xué)興趣小組向盛有亞硫酸鈉溶液的三頸燒瓶中通入SO2制NaHSO3,再將裝置A中導(dǎo)氣管換成橡皮塞,加入鋅粉和甲醛溶液,在80~90℃下,反應(yīng)約3h,冷卻至室溫,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,可制得次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2?HCHO?2H2O),下列說法錯(cuò)誤的是(  )

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:6引用:3難度:0.6
  • 3.I.堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2.該電池中,負(fù)極材料是
     
    ,正極反應(yīng)式為
     

    Ⅱ.以廢舊鋅錳干電池處理得到的混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖1所示.
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    請回答下列問題:
    (1)MnxZn1-xFe2O4中鐵元素化合價(jià)為+3,則錳元素的化合價(jià)為
     

    (2)活性鐵粉除汞時(shí),鐵粉的作用是
     
    (填“氧化劑”或“還原劑”).
    (3)除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液中,帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO4溶液進(jìn)行吸收而實(shí)現(xiàn)的.在恒溫下不同pH時(shí),KMnO4溶液對Hg的單位時(shí)間去除率及主要產(chǎn)物如圖2所示.
    ①寫出pH=2時(shí)KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式
     

    ②在強(qiáng)酸性環(huán)境中汞的單位時(shí)間去除率高,其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強(qiáng)外,還可能是
     

    (4)用惰性電極電解K2MnO4溶液制備KMnO4的裝置如圖3所示.
    ①a應(yīng)接直流電源的
     
    (填“正”或“負(fù)”)極.
    ②已知25℃,兩室溶液的體積均為100mL,電解一段時(shí)間后,右室溶液的pH由10變?yōu)?4,則理論上可制得
     
    mol KMnO4 (忽略溶液的體積和溫度變化).

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:50引用:1難度:0.7
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