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1、2020-2021 【化学】培优铁及其化合物推断题辅导专题训练附答案一、铁及其化合物1 钛(ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(tio 2 )是目前使用最广泛的白色颜料。制备tio 2 和 ti的原料是钛铁矿,用含fe2 o3 的钛铁矿(主要成分为fetio 3 )制备tio 2 的流程如下:( 1)步骤加 fe的目的是 _ ;步骤冷却的目的是_ 。(2)考虑成本和废物的综合利用等因素,水浸后的废液中应加入_处理。(3)由金红石( tio 2 )制取单质钛( ti )的过程为,其中反应 ticl 4 2mg800 c2mgcl 2 ti 在氩气气氛中进行的理由是 _ 。【答案】将 fe3

2、+ 还原为 fe2+析出绿矾( feso4 7h 2o )生石灰(或碳酸钙、碱)高温下镁或钛与o 2 、 n 2 等反应【解析】【分析】根据钛铁矿中fe2 o3 、 fetio 3 与浓硫酸反应的溶液中加入铁粉、过滤后,滤液冷却得到硫酸亚铁晶体推知,铁粉与铁离子发生反应得到亚铁离子。水浸后的溶液成酸性。【详解】( 1)分析题图可知,钛铁矿中的铁最终转化成副产品绿矾,所以要将+3 价fe转化为+2 价fe;降低温度,减小了feso47h 2 o 的溶解度,有利于绿矶结晶析出。(2)水浸过程发生的离子反应为tio 22h 2 oh 2tio32h,废液呈酸性,所以处理水浸后的废液应加入cao 、

3、caco3 或碱。(3)由于 ti 和 mg 易与空气中的o 2 、 n 2 等反应,故该反应应在氩气气氛中进行。2 某科研小组用镍触媒废料(主要成分为ni-al合金,混有少量fe、 cu、 zn 及有机物)制备 nio 并回收金属资源的流程如下所示:已知:相关数据如表1 和表 2 所示表 1 部分难溶电解质的溶度积常数( 25)物质ksp物质kspfe(oh)34.0 10 -38cus6.3 10 -34fe(oh)21.8 10 -16zns1.6 10 -24al(oh) 31.0 10 -33nis3.2 10 -18ni(oh) 22.0 10 -15表 2 原料价格表物质价格 /

4、 (元 ?吨 -1)漂液(含25.2%naclo)450双氧水(含 30%ho)240022烧碱(含 98%naoh)2100纯碱(含99.5%na2co)6003请回答下列问题:( 1)“焙烧”的目的是 _ 。( 2)“试剂 a”的名称为 _;选择该试剂的理由是 _。( 3)“氧化”时反应的离子方程式为_ 。(4)欲使溶液中fe3+和 a13+的浓度均小于等于1.0 10 -6 mol ?l -1 ,需“调节ph”至少为_。(5)“试剂b”应选择 _ ,“加水煮沸”时,反应的化学方程式为_ 。(6)氢镍电池是一种应用广泛的二次电池,放电时,该电池的总反应为niooh+mh=ni(oh)+m,

5、当导线中流过 2 mol 电子时,理论上负极质量减少_g。充2电时的阳极反应式为 _ 。【答案】除去废料中的有机物;使部分金属单质转化为氧化物漂液节约成本,不影响后续操作 2fe2+clo- +2h+=2 fe 3+cl - +h2o 5 na2co3 nico3+h2oni(oh) 2+co2 2-=niooh +honi(oh) 2+oh-e2【解析】【分析】铁触媒废料焙烧,可以将部分金属单质转化为金属氧化物以及使有机物燃烧而除去,焙烧后固体和硫酸反应生成硫酸盐;再将fe2+氧化成 fe3+,氧化剂选择漂液(因为漂液价格低廉,且不影响后续实验)。然后调节ph 使 fe3+、 al3+一起转

6、化为氢氧化物沉淀而除去。滤液 1 中还有 zn2+、 cu2+以及 ni2+,加入 nis,可以除去 zn2+、 cu2+。滤液 2 中有镍离子,同样的道理,在沉淀 ni2+的时候,选择碳酸钠,它的价格也是比较低,加入碳酸钠后得到碳酸镍;碳酸镍加水煮沸会转化成ni( oh) 2,最后 ni( oh) 2 灼烧分解,就可以得到氧化镍。【详解】( 1)焙烧可以使部分金属单质变成金属氧化物,并且能够使有机物燃烧并除去。所以“焙烧”的目的为:除去废料中的有机物;使部分金属单质转化为氧化物;( 2)应选择氧化剂使亚铁离子氧化成铁离子,氧化剂包括了漂液和双氧水,但是双氧水的价格更贵,所以选择漂液;选择漂液

7、的理由就是漂液成本更低,而且生成nacl也不影响后续操作。(3)漂液中含有naclo,将 fe2+氧化成 fe3+, clo- 被还原成cl - ,反应的离子方程式为2fe2+ +clo - +2h + =cl - +2fe3+ +h 2o ;( 4) fe( oh) 3 和 al ( oh) 3 类型相同, fe(oh)3 的 ksp 比 al(oh)3 小,为了使它们完全沉淀,用 al(oh)3 的 ksp 进行计算,-33kw -14ksp al(oh) 3 =c(al 3+ )c3 (oh -)=10 -33,c(oh - )= 3 10 -6 =10-9, ph=-lg()=-lg(

8、 10 -9 )=5 ,10c(oh )10则 ph 至少为 5;(5)需要选择沉淀 ni2+的沉淀剂, naoh 的价格更贵,所以选择na23co ,根据题意,加入233, nico3 加水煮沸转化成ni ( oh)2,加水煮沸的方程式na co 时,生成的滤渣2 为 nico为 nico3+h2o ni ( oh) 2+co2。(6)镍氢电池放电时负极的是mh ,在反应中 mh 变成了 m ,失去质量为 h 的质量,负极反应式为-mh-e+oh=m+h2o,转移 2mol,负极质量减少 2g;充电时阳极发生氧化反应,化合价升高, ni(oh)2 变成 niooh,电极反应式为:ni(oh)

9、2+oh-e-=niooh +h2o。【点睛】(2)中因为是工业流程,所以在选择原料的时候,不仅要考虑它会不会带来杂质,还需考虑经济成本,比如在此题中都选择了经济成本较低的原料。( 4)计算 ph 的时候,氢氧化铁和氢氧化铝都可以计算,但是要完全沉淀,选择 ph 较大的那个。3 某学生探究小组将一批废弃的电子线路板简单处理后,得到含71%cu、20%al、 5%fe及少量 au、 pt 等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:已知: cu+4hno33 222(浓 )=cu(no ) +2ho+2no 回答下列问题:(1)滤渣 1 的主要成分为 _。(2)第步加入h2o2 目的是将

10、fe2+氧化成 fe3+,其离子方程式为_;使用 h2o2 作为氧化剂的优点是 _。(3)用第步所得cuso42晶体加热制备无水45h ocuso 的瓷质主要仪器 _。(4)由滤渣 2 制取 al24 32(so ) 18h o,探究小组设计了三种方案:上述三种方案中,可行方案是_,其中不可行方案的原因是_。【答案】 pt、 auh2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o不引入新杂质且产物无污染蒸发皿乙甲【解析】【分析】( 1) .滤渣 1 成分应为 pt, au,性质稳定不与浓硝酸和稀硫酸反应。( 2) . h2o2 将 fe2+氧化成 fe3+,同时其被还原为 h2o。产物

11、无污染无需后续处理。( 3) . 蒸发结晶过程会用到主要仪器蒸发皿属于瓷质。(4) . 滤液 1 加 h2o2 是为了将溶液中fe2+ fe3+,然后通过加naoh 调 ph 值使 al3+和 fe3+沉淀,这样才能使滤液2 只含 cu2+。而滤渣 2 成分为 fe(oh)3和 al(oh)3, 所以在制取24 323+影响。al (so ) 18ho 时要考虑除去 fe【详解】(1) .pt, au 都属于化学性质稳定的金属,所以滤渣1 含 pt 和 au,答案为 pt、 au 。(2) .根据分析, h2o2氧化 fe2+的离子方程式为h2 o2+2fe2+2h+=2fe3+ +2h2o,

12、反应产物只有 h2o 和 fe3+,没有引入新杂质且无污染。答案为h2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o,不引入新杂质且产物无污染。(3) .由分析可知为蒸发皿,答案为蒸发皿。(4) .根据分析,滤渣2 如果采用甲方案处理无法除去fe3+,最终获得产物会含有杂质24 3成分。如果采用乙方案,加适量al 粉可以置换出 fe3+。丙方案加入fe (so )同时生 alnaoh 溶解 al(oh)3 然后过滤,可排除fe3+影响,但对比方案乙其原子利用率不高。故答案为乙,甲。4 现有金属单质a、 b、 c 和气体甲、乙、丙以及物质d、 e、f、g、 h,它们之间的相互转化关系如图

13、所示 ( 图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。请根据以上信息完成下列各题:(1)写出下列物质的化学式:b_、丙 _ 。(2)写出黄绿色气体乙的一种用途_,反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是_。【答案】alhcl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4fe(oh)2 +o2+2h2o=4fe(oh)3 2al+2oh- +2h2o=2alo2-+3h2【解析】【分析】金属 a 颜色反应为黄色证明a 为金属 na, na 与水反应生成气体甲为h2, d 为 naoh;金属 b 和氢氧化钠溶液反应产生h2,说明 b 为

14、金属 al,黄绿色气体乙为22cl,气体甲是 h ,h 和 cl 反应生成丙为 hcl, hcl 溶于水得到的物质e 为盐酸溶液,盐酸与金属c 反应产生22f 溶液是金属氯化物,该氯化物与cl 还可以反应产生 g,g 与 naoh 溶液反应生成红褐色2沉淀 h 为 fe(oh)332,则 g 为 fecl ,推断物质 f 为 fecl ;判断 c 为 fe,以此解答该题。【详解】根据上述分析可知a 是 na, b 是 al, c 为 fe,气体甲是 h2,气体乙是2,气体丙是 hcl;cld 是 naoh, e 是盐酸, f 是 fecl2, g 是 fecl3, h 是 fe(oh)3。(1

15、)根据上述分析可知,物质b 是 al,丙是 hcl;(2)黄绿色气体乙是cl2,该物质可以与水反应产生hcl 和 hclo,hclo 具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;(3)fecl2 与 naoh 溶液发生反应:fecl2+2naoh=fe(oh)2 +2nacl, fe(oh)2 具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应: 4fe(oh)2+o2 +2h2o=4fe(oh)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;(4)反应是 al 与 naoh 溶液发生反应产生

16、22,反应的离子方程式为:2al+2oh-naalo和 h+2h2o=2alo2-+3h2。【点睛】本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。5 物质x是某新型净水剂的中间体,它可以看成由alcl3180a按(在升华)和一种盐物质的量之比1: 2 组成。在密闭容器中加热x 使之完全分解,发生如下转化:请回答下列问题:(1) x 的化学式为 _。(2)将 e 混合晶体溶于水配成溶液,向溶液中加入过量稀 naoh 溶液时发生的总反应的离子方程式为 _。( 3)高温下,若在密闭容器中

17、长时间煅烧 x,产物中还有另外一种气体,请设计实验方案验证之 _。【答案】 alcl32feso4al3+2h+6oh-=alo2-+4h2 o将气体通入足量naoh 溶液中,收集余气,把一条带火星的木条伸入其中,若复燃,则说明是o2【解析】【分析】固体氧化物 b 溶于稀盐酸后得到的溶液c 中滴加 kscn溶液,混合液变血红色,说明b 中含有 fe3+,则 b 为 fe2 33溶液,无色 d 气体能使品红褪色,则2o , c 为 fecld 为 so ,由元素守恒可知 a 中含有 fe、s、 o 元素, a 加热分解能生成氧化铁和二氧化硫,则盐a 为43.2g0.448lfeso,氧化铁的物质

18、的量为=0.02mol ,生成二氧化硫为=0.02mol ,160g/mol22.4l/mol由 fe、 s 原子为 1: 1 可知生成 so3 为 0.02mol , 4.27g 混合晶体 e 为 alcl3 和 so3 ,alcl3 的物4.27g-0.02mol80g/mol质的量为=0.02mol,x 的组成为34,以此解答该题。alcl ?2feso133.5g/mol【详解】(1)根据上述分析,x 的化学式为alcl?2feso4;(2)将 e 混合晶体溶于水配成溶液,三氧化硫反应生成硫酸,则硫酸与氯化铝的物质的量相等,逐滴加入过量稀naoh 溶液,该过程的总反应的离子方程式为:a

19、l3+2h+6oh-=alo2-+4h2o;(3)若在高温下长时间煅烧x,生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气,另一种气体分子式是o2,检验氧气的方法为:将气体通入足量naoh 溶液中,收集余气,把一条带火星的本条伸入其中,若复燃,则说明是o2。6 常见含硫物质ad,在生活、生产中有着广泛应用,它们之间的转化关系如下图所示。其中反应、中所需物质b 溶液的浓度不同。请按要求回答下列问题:( 1) a 的化学式为 _。(2)反应、中cu、 fe 所起的作用相同,即都作_(填 “氧化剂 ”或 “还原剂 ”),你判断的依据是它们都是金属,在反应中都_。( 3)反应的离子方程式为 _。( 4)大气中因

20、废气 a 引起酸雨的反应流程之一可用下图示意:上图中由 db的转化所需氧化剂为 _。当将含 d 的雨水敞口放置一段时间后(忽略溶液体积、温度的变化),其c( h+)将_。(填 “增大 ”“减小 ”或 “不变 ”)。废气 a 是一种重要的化工原料,常采用氨吸收法进行循环利用、变废为宝。某工厂若将6a 进行环保处理,4. 4810l(标准状况下)废气完全转化为 nh4hso3 时,需消耗 10mol/l 氨水溶液(溶质全部以nh3 ?h2o 计)的体积为_l。【答案】so2还原剂失去电子,化合价升高+2+22增大 20000fe+2h =fe +h o【解析】【分析】由 b(含氧酸 )在常温下与足

21、量的铁反应生成c(硫酸盐 ),故 b 是 h24,反应方程式为sofe+2h so =feso +h , c 是 feso; cu+2h so (浓)cuso+so +2h o,故 a 是 so ,24424244222so2+h2oh2 so3, d 是 h2so3。【详解】(1)由解析可知,a 的化学式为so2;(2)反应、中,反应前后cufe元素的化合价都升高,故反应、中cufe所起、的作用相同,即都作还原剂;(3)铁与稀硫酸常温下反应,离子方程式为fe+2h+=fe2+h2;so h so 过程中, s 元素化合价升高,即h so 被空气中的 o氧化为 h so ;(4) h23242

22、32242so+o = h so , h so是弱酸, h so是强酸,故当将含h so的雨水敞口放置一段时h23224232423间后(忽略溶液体积、温度的变化),其c( h+) 将增大; so2+nh3?h2o=nh4hso3, n(so2)=4.48 106l5,故 n(nh3?h2o)= 2.05氨水溶液(溶质全=2.0 10mol 10mol ,需消耗 10mol/l22.4l/mol部以 nh3?h2o计)的体积为2.0 105 mol =20000l。10mol/l【点睛】本题是结合图考查s 元素的化合物知识,有关化学方程式书写等,难度不大。7 粉末状试样 a 是由等物质的量的m

23、go 和fe23组成的混合物。进行如下实验:o取适量 a 进行铝热反应,产物中有单质b 生成;1c;另取 20 g a 全部溶于 0.15 l 6.0 mol l盐酸中,得溶液将中得到的单质b 和溶液 c 反应,放出1.12 l(标况 )气体,同时生成溶液d,还残留有固体物质 b;用 kscn溶液检验时,溶液d 不变色。请填空:(1)中引发铝热反应的实验操作是_,产物中的单质 b 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 d 的体积仍视为 0.15 l,则该溶液中c(mg 2 )为 _, c(fe2 )为 _。【答案】加少量kclo3

24、fe2 332,插上镁条并将其点燃feo 6hcl=2fecl 3ho、 mgo2232、 fe 2h2 h2 1 12hcl=mgcl h ofe 2fe=3fe=fe0.67 mol l2.3 mol l【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质al 和某些金属氧化物发生的反应,反应过程中放出大量热,但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量kclo固体并插上mg 条,点燃 mg 条后放出3热量,使 kclo3 固体分解放出 o2,进一步加剧mg 的燃烧,可在短时间内使混合物温度迅高温速升高,引发反应。发生的反应为fe2o3 2alal2o3 2fe,所以产物中单质b 为 fe,故答案为

25、:加少量kclo3,插上镁条并将其点燃; fe;(2)fe o和 mgo 都是碱性氧化物,能和酸反应生成盐和水:fe o 6hcl=2fecl 3h o,232332mgo 2hcl=mgcl h o,故答案为: fe o 6hcl=2fecl 3h o、 mgo 2hcl=mgcl 2223322h o;2(3)混合物中只有 fe2o3 能和 al 发生铝热反应,生成fe 单质。 c 溶液中有反应生成的fecl3,还有未反应的 hcl。发生的离子反应为fe 2fe3 =3fe2 、 fe2h =fe2 h2。(4)假设步骤用去的20 g 固体中, mgo 的物质的量为 x,则 fe2o3 的

26、物质的量也为x,则40 g mol 1x160 g mol 1x 20 g,解得: x 0.1mol 。根据 mgo mgcl2 的关系,则溶液中 mgcl 13,也就是溶2 的浓度为 0.1 mol 0.15 l 0.67。步骤说明溶液中没有femoll守恒的关系,可知mgcl2 和 fecl2 的总的物质的量等于质为 fecl2 和 mgcl2。根据 cl-10.45mol-0.1mol0.15l 6.0mol lg 0.45mol ,所以, fecl2 的浓度为20.15l 1 2.3 moll,322 1故答案为: fe 2fe=3fe、fe 2h=fe h2;0.67 mol l;【

27、点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算,题目难度中等,掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键,(4)中计算亚铁离子的物质的量时,不可忽略了铁与氢离子的反应。8 氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量al3+、 fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(cacl22h2o)的主要流程如下:完成下列填空:(1)除杂操作是加入物质a 来调节溶液的 ph,以除去溶液中的al3+、 fe3+,根据下表所给信息,此时控制溶液的ph 范围是 _,加入的物质a 是 _(写化学式)。开始沉淀时的ph 沉淀完全时的 ph沉淀开始溶解时的 phal(oh)33.

28、35.27.8fe(oh)31.54.1(2)检验 fe3+是否沉淀完全的实验操作是_ 。(3)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的ph,其目的是_ 。(4)测定制得的样品的纯度,可采用如下方案:a称取 0.750 g 样品,溶解,在250 ml 容量瓶中定容;b量取 25.00 ml 待测溶液于锥形瓶中;c用 0.050 mol/l agno溶液滴定至终点,消耗agno 溶液体积的平均值为 20.39 ml。33上述测定过程中,需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶,还有_ 。计算上述样品中cacl22h2o 的质量分数为_(保留三位有效数字)。若配制和滴定操作均无误,但最终测定的样品中cacl22

29、h2o 的质量分数偏高,写出可能导致该结果的一种情况_ 。【答案】 5.2ph 7.8ca(oh)23取少量上层清液,滴加kscn溶液,若或 cao或 caco不出现血红色,表明 fe(oh)3 沉淀完全将溶液中的少量 ca(oh)2转化为 cacl2 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管99.9% 蒸发结晶过程中,温度过高,使cacl22h2o 失去部分结晶水【解析】【分析】工业碳酸钙加过量盐酸进行溶解,得到ca2+、 al3+、 fe3+,加入物质 a 来调节溶液的 ph,以除去溶液中的 al3+、 fe3+,根据沉淀对应的ph 表,需要把二者沉淀完全,ph 最小为 5.2,但是当 ph 大于等

30、于 7.8,氢氧化铝开始溶解,故调节ph 范围是5.2 ph 7.8;加入的 a能调节 ph,但是不能引入新杂质,则可以选用ca(oh)23或 cao 或 caco;过滤后滤液进行盐酸酸化,在 160 蒸发结晶,得产品 cacl22h2o。【详解】(1)根据分析,加入物质a 来调节溶液的ph,此时控制溶液的 ph 范围是5.2 ph7.8;加入的物质 a 是 ca(oh)23(填一种即可);或 cao或 caco(2)检验 fe3+是否沉淀完全的实验操作是:取少量上层清液,滴加kscn溶液,若不出现血红色,表明 fe(oh)3 沉淀完全;(3)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的ph,其目的是将溶液

31、中的少量ca(oh)2 转化为 cacl2 ,防止产物中混有 ca(oh)2 杂质;(4) 测定样品的纯度过程中, a 为配制一定体积物质的量浓度溶液的过程,需要用到的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、 250ml容量瓶、胶头滴管; b、 c 为滴定过程,需要用到的玻璃仪器:锥形瓶、滴定管;故上述测定过程中,需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶,还有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管; 使用 agno3溶液滴定样品的22cacl 2h o, n( ag+) =0.050 mol/l 20.39 10-3l=1.0195 10-3 mol,则 25ml 中含 n (cl- ) =1.019510-3mol,

32、250 ml 中含 n (cl-) =1.019510-2mol,含 n( cacl22h2o) =5.0975 10-3mol , m( cacl2 2h2 o) =5.0975 10-3mol 147g mol -1=0.7493g,样品 cacl2 2h2o 的质量分数0.749 g100%=99.9%; 蒸发结晶过程中,温度过高,使22h2o 失去部分结晶=cacl0.750g水,而计算的时候仍按照没有失去结晶水的化合物质量计算,故最终测定的样品中cacl22h2o 的质量分数偏高。【点睛】化工流程中把握常见的金属离子的除杂方式;注意调节 ph 的范围,以及试剂的选用,不引入新杂质用可

33、以与氢离子发生反应,一般选用制备物质的阳离子对应的氧化物、氢氧化物等。9 目前,处理锌矿进行综合利用,多采用传统的 “高氧酸浸法 ”,但该法也存在一些缺点。最近,有文献报道:用高铁闪锌矿 (含有 zns、 fes、 cus、cds及少量 sio2 等 )为原料,采用“高氧催化氧化氨浸法 ”可以联合制取 cu2o(红色 )、 cds(黄色 )、锌钡白 (白色 )三种颜料,其流程如图:已知:浸取剂由碳酸铵、氨水、双氧水等组成;:浸渣为 s、fe(oh)co3、 sio2 等不溶性物质;:浸取液中含有 zn(nh3)42+、 cu(nh3)42+、 cd(nh3)4 2+;: cu+在溶液中不存在,

34、但可以与nh3形成稳定的3 2+。cu(nh ) 回答下列问题:(1)为加快浸取速度,可以采取的措施是(任答两项 )_;在实际生产中采取常温下浸取而不采用加热的方法,其原因是_。(2)浸取釜中有 o 参与生成浸渣fe(oh)co 的离子方程式为 _。23(3)蒸发炉中加入 (nh4)2so3 的主要作用是 _;沉降池1 中加入稀 h2so4 的作用是_。(4)在制取 znso4 和 cdso4 时使用硫酸的量要适当,如果硫酸过量,产生的后果是_。(5)无论采用 “高氧酸浸法 ”还是 “高氧催化氧化氨浸法”,其前期处理,都要经过用浸取剂浸取这一步,不同的是 “高氧酸浸法 ”需先高温焙烧,然后再用

35、硫酸浸出。两种方法比较,“高氧酸浸法 ”存在的缺点是 (任答两条 )_。【答案】粉碎矿石,增大o2 压强,增大氨水和碳酸铵的浓度防止 nh3 的挥发,以便形成稳定的配合物,防止双氧水分解4fes+3o232-23-+4co +6ho=4fe(oh)co +4s +8oh 将3 42+还原为 cu (nh3 2 +调节溶液的 ph,使3 2+转化为 cu2产生2cu(nh ) cu(nh )o 沉淀h s气体污染大气;降低锌钡白、cds的产量能耗高;设备耐酸性要求高;产生大量有害气体 (so2)污染大气【解析】【分析】由题干信息,分析流程图可知,高铁闪锌矿在浸取釜中与o2、碳酸铵、氨水、双氧水等

36、组成的浸取剂反应生成 s、 fe(oh)co323 42+、 cu(nh3 42+和、 sio 等不溶性物质、 zn(nh ) ) 3 42+,在蒸发炉中加入 (nh4 2 3342+还原为 cu (nh3 2+,进入沉降池1 中cd(nh ) so将 cu(nh)加入稀 h2so4 调节 ph 使 cu(nh3)2+转化为 cu2o 沉淀,剩下的溶液在置换炉中加入适量锌粉得到 cd 单质,滤液进入沉降池2 加入碳化氨水得到zn2(oh)2co3,经稀硫酸得到 znso4溶液, znso 与 bas溶液反应得到锌钡白,据此分析解答问题。4【详解】(1)由化学反应速率的影响因素可以知道,可采用粉碎矿石,增大o2 压强,增大氨水和碳酸铵的浓度等方法加快浸取速率,由于浸取剂由碳酸铵、氨水、双氧水等组成,受热易分解,故在实际生产中采取常温浸取而不采用加热的方法,故答案为:粉碎矿石,增大o2 压强,增大氨水和碳酸铵的浓度;防止nh3 的挥发,以便形成稳定的配合物,防止双氧水分解;(2)浸取釜中 o2 与碳酸铵和 fes反应生 fe(oh)co3、 s,反应的离子方程式为 4fes+3o2+4co32-+6h2 o=4fe(

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