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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】
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:2024/6/27 10:35:59組卷:78引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     

    (2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號)。
    A.KMnO4溶液    B.K3[Fe(CN)6]溶液    C.KSCN溶液
    (3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
    H
    2
    S
    O
    4
    135
    CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。
    實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
    實(shí)驗(yàn)步驟:
    Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
    Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
    請回答下列問題:
    (1)儀器B的名稱為
     
    。
    (2)分水器使用前
     
    (填“需要”或“不需要”)檢漏,步驟Ⅰ中的X的范圍為
     
    (填序號)。
    A.0~1
    B.1~2
    C.2~3
    (3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
     
    (填序號)。
    A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
    B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
    C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
    (4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
     
    。
    (5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
     
    (填“能”或“不能”),理由是
     
    。
    (6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為
     
    %(保留兩位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
  • 3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2 
    高溫
    TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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