Question

【題目】某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4 ． 某同學(xué)用15.0g該廢催化劑為原料，回收鋅和銅．采用的實(shí)驗(yàn)方案如下，回答下列問(wèn)題：

已知：ZnS與稀硫酸反應(yīng)，且化合價(jià)不變； CuS既不溶解于稀硫酸，也不與稀硫酸反應(yīng)
（1）在下列裝置中，第一次浸出反應(yīng)裝置最合理的（填標(biāo)號(hào)）．

（2）濾液1中含有Fe2+ ， 選用提供的試劑進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法如下： ．
（提供的試劑：稀鹽酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水）
（3）本實(shí)驗(yàn)要用到抽濾，設(shè)所用的洗滌劑為X，抽濾洗滌沉淀的操作 ．
（4）寫(xiě)出第二次浸出的化學(xué)反應(yīng)方程式 ， 向盛有濾渣1的反應(yīng)器中加H2SO4和H2O2溶液，應(yīng)先加 ．
（5）濾渣2的主要成分是 ． 濃縮、結(jié)晶得到硫酸鋅晶體的主要儀器名稱(chēng)是 ．
（6）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后，得到1.50g CuSO45H2O，則銅的回收率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）取少量濾液1，滴加高錳酸鉀溶液，若褪色，則證明有亞鐵離子
（3）關(guān)小水龍頭，使洗滌劑x緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物
（4）CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O；H2SO4
（5）SiO2、S；蒸發(fā)皿
（6）30%
【解析】解：（1）根據(jù)題目化學(xué)工藝流程知，第一次浸出發(fā)生反應(yīng)：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑，有有毒的生成，必須用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣處理，選D裝置，所以答案是：D；（2）亞鐵離子具有還原性，可與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，檢驗(yàn)亞鐵離子，可取少量濾液1，滴加高錳酸鉀溶液，若褪色，則證明有亞鐵離子，所以答案是：取少量濾液1，滴加高錳酸鉀溶液，若褪色，則證明有亞鐵離子；（3）抽濾時(shí)，可關(guān)小水龍頭，使洗滌劑x緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物，所以答案是：關(guān)小水龍頭，使洗滌劑x緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物；（4）第二次浸出時(shí)發(fā)生反應(yīng)：CuS++H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O，不產(chǎn)生有毒氣體，可以選用A裝置，第二次浸出時(shí)，向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸，后滴入過(guò)氧化氫溶液．若順序相反，會(huì)造成H2O2與固體顆粒接觸分解，
所以答案是：CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O；H2SO4；（5）二氧化硅不與硫酸反應(yīng)，濾渣2的主要成分是SiO2 ， 含有少量S，濃縮、結(jié)晶得到硫酸鋅晶體的主要儀器是蒸發(fā)皿，
所以答案是：SiO2、S；蒸發(fā)皿；（6）廢催化劑中Cu的物質(zhì)的量為15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5g CuSO4﹒5H2O中Cu的物質(zhì)含量的為1.5g÷250g/mol=0.006mol，則銅的回收率為 ×100%=30%，
所以答案是：30%．