Question

【題目】在煉鋅廠和煉鋼廠廢棄的含鋅煙道灰中，含有30%~50%的氧化鋅，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等物質，可用該煙道灰為原料生產草酸鋅晶體(ZnC2O4·2H2O)。

請回答下列問題:

(1)為了提高漫出速率,除將煙道灰處理得更細外，還可采取的措施有______ (寫出一條)。

(2)證明除鐵工序中Fe3+已經沉淀完全的實驗步驟及現象是__________.

(3)上述流程中除鐵與除銅的順序不能顛倒，否則除鐵率會減小，其原因是__________.

(4)己知: 常溫下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38.當加入ZnO控制反應液pH=5.0時，溶液中c(Fe3+)=_________.

(5)草酸能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，試寫出相關反應的離子方程式:___________.

Answer 1

【答案】 升溫 取除鐵工序所得上層清液，滴加幾滴KSCN溶液，若無變化，說明Fe3+已沉淀完全 先加ZnS會將Fe3+還原為Fe2+,使鐵元素難以除去 8.0x 10-11mol/L 5H2C2O4 + 2MnO4-+6H+=2Mn2++ 10CO2↑+8H2O

【解析】(1)提高漫出速率，除將煙道灰處理得更細外，還可以提高反應的溫度，加快反應速率。

(2)除鐵工序中Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，要證明除鐵工序中Fe3+已經沉淀完全，可以取除鐵工序所得的上層清液，滴加幾滴KSCN溶液，若無變化，說明Fe3+已沉淀完全。

(3)除鐵過程中的溶液顯酸性，如果先加ZnS，溶液中將產生具有還原性的H2S，會將溶液中的Fe3+還原為Fe2+， Fe(OH)2比Fe(OH )3難沉淀，從而使Fe元素難以除去，故答案為：先加ZnS會將Fe3+還原為Fe2+，使鐵元素難以除去。

(4) Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)，所以c(Fe3+)=8.0×10-38÷（10-9）3=8.0×10-11mol/L。

(5)草酸具有還原性，與強氧化劑高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為：5H2C2O4 + 2MnO4-+6H+=2Mn2++ 10CO2↑+8H2O。