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活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、电子等行业有着广泛的应用,下图是以含锌铜烟尘(火法炼铜的副产品,主要成分是ZnO、CuO和FeO)制备活性氧化锌的工艺流程:已知:含锌铜
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活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、电子等行业有着广泛的应用,下图是以含锌铜烟尘(火法炼铜的副产品,主要成分是ZnO、CuO和FeO)制备活性氧化锌的工艺流程:
![作业搜](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/28/1532783964-7290.jpg)
已知:含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分是ZnO,还含有少量的CuO和Fe2O3.
(1)溶解池中待固体全部溶解后,加入锌粉的作用有:
①将Fe3+还原为Fe2+;
②___;
③调节溶液的pH.
(2)检验溶解池中Fe3+已全部被还原为Fe2+的实验方法是___.
(3)反应池中的温度控制在90~95℃,沉淀B为氢氧化物,反应池中所发生反应的离子方程式为___.
(4)沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O(a、b、c均为整数).某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成,进行如下实验:称取3.59g沉淀进行焙烧,将焙烧过程中产生的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,它们分别增重0.72g和0.44g.通过计算确定该沉淀的组成.(写出计算过程)
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已知:含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分是ZnO,还含有少量的CuO和Fe2O3.
(1)溶解池中待固体全部溶解后,加入锌粉的作用有:
①将Fe3+还原为Fe2+;
②___;
③调节溶液的pH.
(2)检验溶解池中Fe3+已全部被还原为Fe2+的实验方法是___.
(3)反应池中的温度控制在90~95℃,沉淀B为氢氧化物,反应池中所发生反应的离子方程式为___.
(4)沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O(a、b、c均为整数).某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成,进行如下实验:称取3.59g沉淀进行焙烧,将焙烧过程中产生的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,它们分别增重0.72g和0.44g.通过计算确定该沉淀的组成.(写出计算过程)
▼优质解答
答案和解析
含锌铜烟尘主要成分是ZnO、CuO和FeO,含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分是ZnO,还含有少量的CuO和Fe2O3,根据物质成分差别知,预处理过程中FeO被氧化生成Fe2O3,向混合物中加入稀硫酸、锌粉,发生反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4、Fe2(SO4)3+Zn=2FeSO4+ZnSO4,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以操作a为过滤,滤渣A为Cu,向反应池中加入双氧水,反应池中的温度控制在90~95℃,反应池中所发生反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O═2Fe(OH)3↓+4H+,然后过滤得到沉淀B为2Fe(OH)3,向沉淀池中加入碳酸氢铵,得到aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O沉淀,然后过滤得到沉淀和滤液A,将沉淀焙烧得到ZnO;将滤液A蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸铵晶体,
(1)Zn的活泼性大于Cu,所以Zn置换出Cu而除去Cu2+,
故答案为:除去Cu2+;
(2)铁离子用KSCN检验,其检验方法为:取样,加入几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则Fe3+已经全部被还原,
故答案为:取样,加入几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则Fe3+已经全部被还原;
(3)根据分析可知,反应池中所发生反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O═2Fe(OH)3↓+4H+,
故答案为:2Fe2++H2O2+4H2O═2Fe(OH)3↓+4H+;
(4)浓硫酸吸收H2O、碱石灰吸收CO2,n(H2O)=
=0.04mol、n(CO2)=
=0.01mol,剩余固体为ZnO,n(ZnO)=
=0.03mol,根据原子守恒得(a+b):a:(b+c)=0.03mol:0.01mol:0.04mol=3:1:4,则a:b:c=1:2:2,所以沉淀的组成为ZnCO3•2Zn(OH)2•2H2O,
答:沉淀的组成为ZnCO3•2Zn(OH)2•2H2O.
(1)Zn的活泼性大于Cu,所以Zn置换出Cu而除去Cu2+,
故答案为:除去Cu2+;
(2)铁离子用KSCN检验,其检验方法为:取样,加入几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则Fe3+已经全部被还原,
故答案为:取样,加入几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则Fe3+已经全部被还原;
(3)根据分析可知,反应池中所发生反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O═2Fe(OH)3↓+4H+,
故答案为:2Fe2++H2O2+4H2O═2Fe(OH)3↓+4H+;
(4)浓硫酸吸收H2O、碱石灰吸收CO2,n(H2O)=
0.72g |
18g/mol |
0.44g |
44g/mol |
3.59g-0.72g-0.44g |
81g/mol |
答:沉淀的组成为ZnCO3•2Zn(OH)2•2H2O.
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