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炼锌厂产生的工业废渣-锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4•7H2O和金属镉是一个有益的尝试,其流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化
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炼锌厂产生的工业废渣-锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4•7H2O和金属镉是一个有益的尝试,其流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7;锌的金属活动性比镉强.
试回答下列问题:
(1)“浸出”时用到的“试剂X”为___(填名称).
(2)写出“氧化”过程的离子方程式___.
(3)“调pH”过程可以选用___.(从以下选项选择,填序号)
A.H2SO4 B.ZnO C.NaOH D.ZnCO3
“滤渣2”的主要成分是___(填化学式,下同).
(4)“试剂Y”是___;写出除去Cd2+的化学方程式___.
(5)“操作1”的方法是___;在“操作1”时,必须采取的实验措施是___.
已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7;锌的金属活动性比镉强.
试回答下列问题:
(1)“浸出”时用到的“试剂X”为___(填名称).
(2)写出“氧化”过程的离子方程式___.
(3)“调pH”过程可以选用___.(从以下选项选择,填序号)
A.H2SO4 B.ZnO C.NaOH D.ZnCO3
“滤渣2”的主要成分是___(填化学式,下同).
(4)“试剂Y”是___;写出除去Cd2+的化学方程式___.
(5)“操作1”的方法是___;在“操作1”时,必须采取的实验措施是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)Zn、Fe、Al、Cd、SiO2中,只有二氧化硅不能和硫酸反应,可以用硫酸将之溶解,过滤,先获得二氧化硅,
故答案为:硫酸溶液;
(2)为了将杂质离子铝离子以及三价铁离子沉淀下来,结合离子沉淀的条件,首先要将亚铁离子氧化为三价铁离子,然后再将之形成沉淀,反应实质是:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)“调pH”过程能使得溶液的碱性增强,同时不能引入杂质离子,据此能选择试剂氧化锌、碳酸锌,该试剂可以将三价铁和铝离子沉淀下来,形成Fe(OH)3、Al(OH)3,
故答案为:BD;Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)金属Cd的活泼性比金属锌差,可以用金属锌能来置换金属铬,为将金属铬全部置换往往加入过量的金属锌,所以“试剂Y”是金属锌,“滤渣3”的成分为剩余的金属锌和置换出的金属铬,除去Cd2+的化学方程式为:Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd,
故答案为:Zn;Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd;
(5)从硫酸锌溶液中获得纯净的硫酸锌的晶体的方法是加热浓缩、蒸发结晶、过滤洗涤,但是要注意保持溶液一定的酸度,防止金属阳离子的水解,
故答案为:蒸发浓缩、蒸发结晶、过滤洗涤;保持溶液一定的酸度.
故答案为:硫酸溶液;
(2)为了将杂质离子铝离子以及三价铁离子沉淀下来,结合离子沉淀的条件,首先要将亚铁离子氧化为三价铁离子,然后再将之形成沉淀,反应实质是:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)“调pH”过程能使得溶液的碱性增强,同时不能引入杂质离子,据此能选择试剂氧化锌、碳酸锌,该试剂可以将三价铁和铝离子沉淀下来,形成Fe(OH)3、Al(OH)3,
故答案为:BD;Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)金属Cd的活泼性比金属锌差,可以用金属锌能来置换金属铬,为将金属铬全部置换往往加入过量的金属锌,所以“试剂Y”是金属锌,“滤渣3”的成分为剩余的金属锌和置换出的金属铬,除去Cd2+的化学方程式为:Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd,
故答案为:Zn;Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd;
(5)从硫酸锌溶液中获得纯净的硫酸锌的晶体的方法是加热浓缩、蒸发结晶、过滤洗涤,但是要注意保持溶液一定的酸度,防止金属阳离子的水解,
故答案为:蒸发浓缩、蒸发结晶、过滤洗涤;保持溶液一定的酸度.
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