某科研小組設計出利用工業廢*（10%H2SO4）來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦，提取鋅、銅元素，實現廢物綜合利用，方...

問題詳情：

某科研小組設計出利用工業廢*（10%H2SO4）來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦，提取鋅、銅元素，實現廢物綜合利用，方案如圖所示：

已知：各離子開始沉澱及完全沉澱時的pH如表所示。

請回答下列問題：

（1）加入A物質的目的是___，物質A可使用下列物質中的___。

4   B.O2   C.H2O2   2

（2）氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：Ksp(CuS)___Ksp(ZnS)（選填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）反應生成海綿銅的離子方程式：___。

（4）除鐵過程中加入氨水的目的是調節溶液的pH，pH應控制在___範圍之間。

（5）寫出NH4HCO3溶液與Zn2＋反應生成Zn2(OH)2CO3的離子方程式：___。

（6）物質B可用作生產化肥，其化學式是___。

【回答】

    (1). 將Fe2+氧化成Fe3+，方便後續沉澱時除去    (2). BC    (3). ＜    (4). Fe+Cu2+=Fe2++Cu    (5). 3.2≤pH＜6.2或3.2~6.2    (6). 2Zn2++4HCO3-=Zn2(OH)2CO3↓+H2O +3CO2↑    (7). (NH4)2SO4

【解析】

（1）三價鐵離子容易除去，所以要把二價鐵離子轉化為三價鐵離子，考慮除雜過程不引入新的雜質；

（2）相同條件下，溶解度大的物質先溶解；

（3）堆浸後溶液中有銅離子和*離子，加入鐵粉後與銅離子和*離子；

（4）pH的範圍應是使鐵沉澱完全而鋅不沉澱；

（5）NH4HCO3溶液與Zn2＋反應生成Zn2(OH)2CO3、水和二氧化碳；

（6）結合題給資訊利用工業廢*和氮肥考慮。

【詳解】（1）根據表中資料可知三價鐵離子容易除去，所以要將Fe2＋氧化成Fe3＋，以便除去，選用，除鐵過程中加入A和氨水，使亞鐵離子變成*氧化鐵沉澱，故A應為氧化劑，考慮不引入新的雜質，應選BC，

故*為：將Fe2＋氧化成Fe3＋，以便除去；BC；

（2）相同條件下，溶解度大的物質先溶解，因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），故*為：＜；

（3）堆浸後溶液中有銅離子和*離子，加入鐵粉後與銅離子和*離子，反應生成海綿銅的離子方程式：Fe+Cu2+=Fe2++Cu。

故*： Fe+Cu2＋═Fe2＋+Cu；

（4）從圖表資料可知，鐵離子沉澱完全的pH為3.2，鋅離子開始沉澱的pH為6.2．故除鐵pH範圍為：3.2～6.2，

故*為：3.2～6.2；

（5）NH4HCO3溶液與Zn2＋反應生成Zn2(OH)2CO3、水和二氧化碳，離子方程式：2Zn2++4HCO3-=Zn2(OH)2CO3↓+H2O +3CO2↑ 。

故*為：2Zn2++4HCO3-=Zn2(OH)2CO3↓+H2O +3CO2↑

（6）因所用廢*為硫*，B又可作氮肥，所以B為（NH4）2SO4，

故*為：（NH4）2SO4。

【點睛】本題屬於工藝流程圖方面題目，解題關鍵：明確實驗目和題給資訊，結合流程和題目設問正確解題，難點（5）Zn2+和HCO3-雙水解生成Zn2(OH)2CO3，按質量守恆定律寫出方程。

知識點：金屬元素的單質及其化合物

題型：綜合題