Question

【題目】某科研小組設計利用稀H2SO4浸取某廢棄的氧化銅鋅礦(主要成分為CuO和ZnO,其余成分既不與酸反應,也不溶解于水)的方案。部分實驗流程如下：

已知:①H2O2、KMnO4是常見的氧化劑

②各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示。

離子	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

請根據上述實驗流程回答下列問題：

(1)在“酸浸”步驟中,為提高浸出速率,除通入空氣“攪拌”外,還可采取的措施是_________,寫出硫酸溶解氧化鋅的化學方程式為_________________。

(2)“操作1”所需要的主要玻璃儀器有______________________,固體1的成分是___________。

(3)“氧化”的目的是將Fe2+反應生成Fe3+,以便在后續的操作中將溶液中鐵元素除去從產品純度的角度分析,氧化劑最好選用_________________(填“H2O2"或“KMnO4”)。

(4)“除鐵”過程中加入氨水的目的是通過調節溶液的pH,使Fe3+沉淀而Zn2+不沉淀,pH應控制在_______范圍之間。

(5)某溫度下,Fe(OH)3分解得到一種鐵、氧質量比為21:8的氧化物,該氧化物的化式__________________。

Answer 1

【答案】 升高溫度(增大酸濃度、將氧化銅鋅礦粉碎增大表面積等) H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O 漏斗、燒杯、玻璃棒 鐵和銅 H2O2 3.26.2 Fe3O4

【解析】(1)影響化學反應速率的因素有多種，要提高氧化銅鋅礦的酸浸速率，可采取的措施還有升高溫度(增大酸濃度、將氧化銅鋅礦粉碎增大表面積等)；硫酸鋅和氧化鋅反應生成硫酸鋅和水，化學方程式為：H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O；(2)“操作1名稱是過濾，過濾的”所需要的主要玻璃儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒；固體1是過量鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，固體1的成分是鐵和銅，(2)除鐵過程中加入氧化劑，使亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀，故應考慮加入加入的氧化劑不引入新的雜質。除空氣外，其他試劑均可引入新的雜質，氧化劑最好選用H2O2；(4)從圖表數據可知，鐵離子沉淀完全的PH為3.2，鋅離子開始沉淀的PH為6.2，故除鐵PH范圍為：3.26.2； (5)設該氧化物的化式為FexOy，則根據鐵、氧質量比為21:8，可知，=3:4，故該氧化物的化式為：Fe3O4。