【題目】某廢催化劑含48.6% SiO2、16.2% ZnO、19.4% ZnS 12 .8% CuS 及少量的Fe3O4。.某同學(xué)用10.0g該廢催化劑為原料,回收鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下,回答下列問題

已知金屬Zn Al類似,都是兩性金屬,能溶于強(qiáng)堿并放出氫氣,但鋁不溶于氨水,鋅卻可以溶于氨水形成四氨合鋅配離子[Zn(NH3)4]2+。

1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、K3[Fe(CN)6]溶液

2濾渣2 SiO2 外的另一成分是____________第二次浸出時(shí),加熱溫度不宜過高的原因是___________________寫出第二次浸出的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________________。寫出鋅溶于氨水的離子方程式____________________________________。

3ZnSO4在水中的溶解度,隨溫度的升高而緩慢增大,從硫酸鋅溶液得到七水硫酸鋅晶體,可采用的方法是_____________________;析出七水硫酸鋅晶體,減壓過濾,用于淋洗七水硫酸鋅晶體的溶劑是___________________某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到5.74gZnSO4·7H2O式量287則鋅的回收率為_______________________________。

【答案】 取少量濾液1,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,若褪色,則證明有亞鐵離子。(或取少量濾液1,滴加2K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀,則證明有亞鐵離子) S 溫度過高雙氧水易分解 CuS+ H2O2+ H2SO4= CuSO4 +S+ 2H2O Zn+4NH3+2H2O=[ Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH- 蒸發(fā)結(jié)晶法 酒精 50.0%

【解析】廢催化劑加入稀硫酸,第一次浸出主要發(fā)生反應(yīng):ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2OZnS+H2SO4= ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,過濾后濾液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,濃縮結(jié)晶得到粗ZnSO47H2O;濾渣1含有SiO2、CuS,向盛有濾渣1的反應(yīng)器中加H2SO4H2O2溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸銅、硫,濾渣2含有硫和二氧化硅,濾液含有硫酸銅,經(jīng)濃縮結(jié)晶可得到硫酸銅晶體。

(1)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,故答案為: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;

(2)根據(jù)上述分析,濾渣2含有硫和二氧化硅;第二次浸出時(shí),加熱溫度不宜過高,主要是防止雙氧水分解;第二次浸出時(shí)發(fā)生反應(yīng):CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O;鋅可以溶于氨水形成四氨合鋅配離子[Zn(NH3)4]2+,反應(yīng)的離子方程式為Zn+4NH3+2H2O= [ Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-,故答案為:S;溫度過高雙氧水易分解;CuS+ H2O2+ H2SO4= CuSO4 +S+ 2H2OZn+4NH3+2H2O=[ Zn(NH3)4]2++H2↑+2OH-;

(3)ZnSO4在水中的溶解度,隨溫度的升高而緩慢增大,從硫酸鋅溶液得到七水硫酸鋅晶體,可采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法;析出七水硫酸鋅晶體,減壓過濾,淋洗七水硫酸鋅晶體可以選用酒精,減少晶體的損失5.74gZnSO4·7H2O(式量287)的物質(zhì)的量為=0.02mol,其中含有鋅元素的質(zhì)量為0.02mol×65g/mol=1.3g,原樣品中鋅的質(zhì)量為10.0g×16.2%×+10.0g×19.4%×=2.6g,鋅的回收率為×100%=50%,故答案為:蒸發(fā)結(jié)晶法;酒精;50.0%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】N2H4(聯(lián)氨又稱肼)一種重要的化工試劑,在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用。

1實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

2N2H4是火箭升空需要高能的燃料,工業(yè)上利用N2H2可以合成聯(lián)氨(N2H4)等。已知:

N2(g)+2O2(g)= N2O4 (l) H=-19.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) H =-483.6 kJ·mol-1

2N2H4(1) +N2O4(l)= 3N2(g)+4H2O(g) H = -1048.9 kJ·mol-1

寫出N2H2合成液態(tài)聯(lián)氨(N2H4)的熱化學(xué)方程式______________________________。火箭升空經(jīng)常用聯(lián)氨和N2O4反應(yīng)作為火箭推進(jìn)劑,其主要原因?yàn)?/span>______________________________。

3在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化2CO2=2CO+O2CO可用作燃料。已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為:4OH--4e-═O2↑+2H2O,則陰極的電極反應(yīng)式為___________________。有人提出,可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO= 2C+O2(H >0)來消除CO的污染。請判斷上述反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行并說明理由_____________________________。

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【題目】將足量 CO2氣體通入下列物質(zhì)中,沒有明顯現(xiàn)象的是

A.CaCl2溶液B.澄清石灰水C.Ca(ClO)2溶液D.CaCO3的懸濁液

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【題目】按溶液、濁液、膠體的順序排列正確的是(

A.蘇打水、牛奶、豆?jié){B.碘酒、泥水、血液

C.白糖水、食鹽水、茶水D.石灰乳、澄清石灰水、石灰漿

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫和鈣的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:

1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色,其中紅色對應(yīng)的輻射波長為___nm(填字母)。

A.435 B.500 C.580 D.605 E.700

2)元素SCa中,第一電離能較大的是________(填元素符號),其基態(tài)原子外圍電子排布式為________。其基態(tài)原子中電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有________種。

3)硫的最高價(jià)氧化物的水合物硫酸能與肼反應(yīng)生成N2H6SO4N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同,則N2H6SO4的晶體內(nèi)不存在________ (填字母)。

A.離子鍵 B.共價(jià)鍵 C.配位鍵 D.范德華力

4)基態(tài)Ca原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號是________, 該能層為次外層時(shí)最多可以容納的電子數(shù)為________。鈣元素和錳元素屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬錳低,原因是________________________。

5)過氧化鈣晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知該晶胞的密度是ρg·cm-3,則晶胞結(jié)構(gòu)中最近的兩個(gè)Ca2+間的距離為______________________nm(列算式即可,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)。與Ca2+緊鄰O22-的個(gè)數(shù)為________。

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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是

A. 0.5mol熔融的NaHSO4中含有的離子數(shù)目為NA

B. 12g金剛石中含有C-C鍵數(shù)目為4NA

C. 25℃時(shí),Ksp(BaSO4)=1×10-10,則飽和BaSO4溶液中Ba2+數(shù)目為1×10-5NA

D. 1molNa2OBaO2混合物中含有的陰、陽離子總數(shù)為3NA

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【題目】已知短周期元素的四種離子A2+、B、C3-、D具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述中正確的是

A. 原子序數(shù):D>C>B>A B. 原子半徑:B>A>C>D

C. 離子半徑:C3->D>A2+>B D. 氧化性:A2+>B,還原性:C3-<D

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【題目】下列說法正確的是

A.氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移

B.置換反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)

C.氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng)

D.有單質(zhì)參加或者生成的反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】六種短周期元素a、b、c、de、f其原子序數(shù)與其最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的關(guān)系如下圖所示。

1上述六種元素,其中屬于金屬元素的有________種。

2元素f在周期表中的位置是____________。

3a、b、c三種元素組成既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物,該化合物的化學(xué)式為________,該化合物的水溶液顯_________性,該化合物在水中的電離方程式為____________。

4b元素的氣態(tài)氫化物與f元素的氣態(tài)氫化物熔沸點(diǎn)高低順序?yàn)?/span>_________(用氫化物的化學(xué)式表示)。

5abc兩元素分別可形成18電子的分子MN,其中M的電子式為_______。化合物M是一種環(huán)保的液體燃料,常溫下8g液態(tài)M與足量的液態(tài)N反應(yīng)可放出204.5kJ的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________。

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