Question

【題目】【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】

煉鋅廠產(chǎn)生的工業(yè)廢渣—鋅渣（除了含Zn外，還含有Fe、Al、Cd和SiO2等雜質(zhì)），利用鋅渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金屬鎘是一個(gè)有益的嘗試，其流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Zn2＋、Cd2＋、Fe2＋以氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH分別為：3．2，4．7，6．5，9．4，9．7；鋅的金屬活動(dòng)性比鎘強(qiáng)。

試回答下列問題：

（1）“浸出”時(shí)用到的“試劑X”為___________（填名稱）。

（2）寫出“氧化”過程的離子方程式____________。

（3）“調(diào)pH”過程可以選用_____________。（從以下選項(xiàng)選擇，填序號(hào)）

A．H2SO4 B．ZnO C．NaOH D．ZnCO3

“濾渣2”的主要成分是___________（填化學(xué)式，下同）。

（4）“試劑Y”是_______________；寫出除去Cd2＋的化學(xué)方程式_______________。

（5）“操作1”的方法是_______________；在“操作1”時(shí)，必須采取的實(shí)驗(yàn)措施是___________。

Answer 1

【答案】（1）硫酸溶液（2）2H++H2O2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O

（3）B、D Fe(OH)3和 Al(OH)3

（4）Zn Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd

（5）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌）保持溶液一定的酸度

【解析】

試題分析：（1）Zn、Fe、Al、Cd、SiO2中，只有二氧化硅不能和硫酸反應(yīng)，可以用硫酸將之溶解，過濾，先獲得二氧化硅；（2）將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子反應(yīng)實(shí)質(zhì)是：2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；

（3）“調(diào)pH”過程能使得溶液的堿性增強(qiáng)，同時(shí)不能引入雜質(zhì)離子，據(jù)此只能選擇試劑氧化鋅、ZnCO3，該試劑可以將三價(jià)鐵和鋁離子沉淀下來，形成Fe（OH）3、Al（OH）3；

（4）金屬Cd的活潑性比金屬鋅差，可以用金屬鋅來置換金屬鎘Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd，為將金屬鎘全部置換往往加入過量的金屬鋅，所以“試劑Y”是金屬鋅，“濾渣3”的成分為剩余的金屬鋅和置換出的金屬鎘；

（5）從硫酸鋅溶液中獲得純凈的硫酸鋅的晶體的方法是加熱濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶、過濾（洗滌），但是要注意保持溶液一定的酸度，防止金屬陽離子的水解。