问题标题:
菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量Fe2O3、FeO、CuO等杂志,如图是以菱锌矿为原料制取轻质ZnO的一种工艺流程,该流程还可以得到两种副产品--海绵铜和铁红.请结合下表数据,回答问题:
问题描述:
菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量Fe2O3、FeO、CuO等杂志,如图是以菱锌矿为原料制取轻质ZnO的一种工艺流程,该流程还可以得到两种副产品--海绵铜和铁红.
请结合下表数据,回答问题:
Fe2+ | 6.3 | 9.7 |
Fe3+ | 1.5 | 3.2 |
Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
(2)下列试剂中,___(填代号)可作为试剂甲的首选.
A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2 D.浓硝酸.
根据所选物质写出与之发生反应的离子方程式___
(3)除杂质铁步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH,其适宜的pH范围是___;调节溶液pH时,除了氨水外,还可以加入下列物质中的___.
a.Zn b.ZnO c.Zn(OH)2 d.CuO.
程玉武回答:
菱锌矿加入过量废硫酸,经充分反应后溶液中存在Fe3+、Fe2+、Zn2+、Cu2+等离子,向滤液M加入过量铁粉,Cu2+被置换成铜单质,通过过滤得到的滤液中含有Fe2+、Zn2+,为得到Zn2(OH)2CO3,则应加入碱以除去杂质Fe2+,由表中数据可知,为防止生成Zn(OH)2沉淀,应先将Fe2+氧化为Fe3+,所加入氧化剂一般为过氧化氢,防止引入新杂质,然后加入氨水调节溶液pH,生成氢氧化铁沉淀,过滤后在滤液中通入二氧化碳,可生成Zn2(OH)2CO3,经焙烧可得到ZnO,
(1)为了加快反应速率,增大固液接触面积,在“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,故答案为:增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率;
(2)将Fe2+氧化为Fe3+,所加入氧化剂一般为过氧化氢,防止引入新杂质,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:C;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)铁离子开始沉淀的pH为2.7,完全沉淀时的pH为3.2,锌离子开始沉淀的pH为6.2,所以除去铁离子且不影响锌离子的pH范围为3.2~6.2,除了氨水外,还可加入ZnO、Zn(OH)2等,
故答案为:3.2~6.2;bc.
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