Question

【題目】煉鋅廠的銅鎘廢渣中含有銅、鋅、鎘、鐵、砷等元素，其含量依次減少。對(duì)這些元素進(jìn)行提取分離能減少環(huán)境污染，同時(shí)制得ZnSO4·7H2O實(shí)現(xiàn)資源的再利用。其流程圖如下。已知FeAsO4難溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，難溶于酒精。

金屬離子	Fe3+	Zn2+	Mn2+	Cu2+	Cd2+
開(kāi)始沉淀pH	2.7	6.5	7.7	5.2	6.9
沉淀完全pH	3.2	8.0	9.8	6.4	9.4

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）提高浸出率可以采用的方法是（寫(xiě)出其中一點(diǎn)即可）______________。

（2）濾液I中有少量的AsO33-，若不除去，則AsO33-與Cd反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種有毒氫化物氣體，該氣體的分子式為_________。向?yàn)V液I中逐滴滴人酸性KmnO4溶液可與AsO33-發(fā)生反應(yīng)生成FeAsO4，完成該反應(yīng)的離子方程式：_________

___Fe2++___AsO33-+___MnO4-+ □= Mn2++ FeAsO4↓+ □，判斷該滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______。

（3）流程中②調(diào)節(jié)pH時(shí)可以選用的試劑為________，濾渣Ⅱ的主要成份為________。

（4）常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp=_____________________。

（5）制得的ZnSO4 7H2O需洗滌，洗滌晶體時(shí)應(yīng)選用試劑為________________。

Answer 1

【答案】 適當(dāng)增大硫酸濃度/升高溶液溫度/攪拌/將銅鎘渣磨碎成小顆粒等合理答案均可以 AsH3 5Fe2++5AsO33-+3MnO4- +14H+==3Mn2++5FeAsO4+7H2O 滴最后一滴高錳酸鉀，溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原色，則反應(yīng)到終點(diǎn) ZnO/ZnCO3/Zn(OH)2等合理答案均可 FeAsO4 Fe(OH)3 10-17 乙醇 或飽和硫酸鋅溶液

【解析】(1)可以通過(guò)適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溶液溫度、攪拌、將銅鎘渣磨碎成小顆粒等措施提高浸出率；

(2 )AsO33-與Cd反應(yīng)，Cd被氧化，則AsO33-被還原為一種有毒氫化物氣體，此氣體的分子式為AsH3 ；向?yàn)V液I中逐滴滴人酸性KMnO4溶液可與AsO33-發(fā)生反應(yīng)生成FeAsO4，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒得此反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++5AsO33-+3MnO4- +14H+==3Mn2++5FeAsO4+7H2O，當(dāng)?shù)巫詈笠坏胃咤i酸鉀，溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原色，則反應(yīng)到終點(diǎn)；

(3)流程中②調(diào)節(jié)pH時(shí)，選用的試劑要能與H+反應(yīng)，同時(shí)不引入新的雜質(zhì)，則可選用的試劑為ZnO、ZnCO3或Zn(OH)2；由圖示可知，當(dāng)溶液pH=4時(shí)，溶液中的Fe3+水解完全轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3，則濾渣Ⅱ的主要成份為 Fe(OH)3；

（4）沉淀完全時(shí)溶液pH=8，即c(OH-)=1×10-6mol/L，此時(shí)溶液中c(Zn2+)濃度為1×10-5mol/L，常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp=c(Zn2+)×c2(OH-)=1×10-17；

（5）因ZnSO4·7H2O易溶于水，難溶于酒精，制得的ZnSO4 7H2O晶體可選擇酒精或飽和硫酸鋅溶液洗滌。