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【題目】銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鉻(Cd)、鈷(Co)等單質。濕法煉鋅產生的銅鎘渣用于生產金屬鎘的工藝流程如下:

下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1)

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cd(OH)2

開始沉淀的pH

1.5

6.5

7.2

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.5

(1)酸浸時粉碎銅鎘渣的目的是_______________________

(2)操作Ⅰ產生的濾渣主要成分為___________________(填化學式)。

(3)①操作Ⅲ中先加入適量H2O2,發(fā)生反應的離子方程式為____________________

②再加入ZnO控制反應液的pH,pH范圍為______________,判斷依據是_______________

③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的電解液中會含有Fe元素。

請設計實驗方案加以鑒別___________________________

(4)處理含鎘廢水常用加入碳酸鈣實現沉淀轉化,該沉淀轉化的反應方程式為____________。除去工業(yè)廢水中的Cd2+時,若反應達到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,溶液中c(Cd2+)=_____mol·L-1 (已知25℃ ,Ksp(CdCO3)=5.6×10-12, Ksp(CaCO3)=5.6×10-9)。

【答案】 增大與酸的接觸面積,加快反應速率,提高原料的浸出率 Cu 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 3.3≤pH<7.2 根據表格中的信息可知在3.3≤pH<7.2時,能確保Fe3+沉淀完全,而Cd2+不會沉淀 取待電解液少量與試管中,向其中滴加H2O2后在滴入KSCN溶液,若溶液變紅(或向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀),則待電解液中含有Fe元素 CaCO3(s)+Cd2+(aq)CdCO3(s)+Ca2+(aq) 1.0×10-4

【解析】(1)酸浸時粉碎銅鎘渣的目的是增大與酸的接觸面積,加快反應速率,提高原料的浸出率。(2)銅與稀硫酸不反應,則操作Ⅰ產生的濾渣主要成分為Cu。(3)①雙氧水具有氧化性,能把亞鐵離子氧化為鐵離子,發(fā)生反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;②根據表格中的信息可知在3.3pH7.2時,能確保Fe3+沉淀完全,而Cd2+不會沉淀,因此pH范圍為3.3pH7.2;③若加入的雙氧水不足,則待電解溶液中有亞鐵離子殘余,檢驗亞鐵離子即可,方法為:取待電解液少量與試管中,向其中滴加H2O2后在滴入KSCN溶液,若溶液變紅(或向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀),則待電解液中含有Fe元素;(4)根據溶度積常數大小可知Ksp越小,溶解度越小,沉淀越完全,因此處理含鎘廢水常用加入碳酸鈣實現沉淀轉化,該沉淀轉化的反應方程式為CaCO3(s)+Cd2+(aq)CdCO3(s)+Ca2+(aq)。除去工業(yè)廢水中的Cd2+時,若反應達到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,則根據碳酸鈣的溶度積常數可知溶液中碳酸根濃度是5.6×10-8mol/L,因此根據Ksp(CdCO3)=5.6×10-12可知c(Cd2+)=1.0×10-4mol·L-1。

練習冊系列答案
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1)從下列用品中 選出實驗所需要的儀器________________(填寫序號)

A1000mL燒杯 B100mL燒杯 C10mL量筒 D50mL量筒

E500mL容量瓶 F1000mL容量瓶 G.廣口瓶 H.托盤天平

2)除選用上述儀器外,還缺少的必要儀器或用品是_______________________

3)需取用濃硫酸的體積為________mL (結果保留一位小數)

4)配制時,一般可分為以下幾個步驟,請在下列橫線填寫所缺步驟的名稱:

計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、轉移、_______、搖勻。

5)下列情況中,會使所配溶液的濃度偏低的是________

A.將量筒中的濃硫酸轉入燒杯后,用水洗滌量筒,將洗液也轉入在燒杯中

B.稀釋濃硫酸后立即轉入容量瓶

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B. V(HCl)=10.00mL時,c(NH4+)>c(Cl)>c(NH3H2O)

C. V(HCl)<20.00mL時,溶液一定呈堿性

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A. 通過分析可得表格中a <7,b=7

B. 將上述的HZ溶液稀釋100倍后pHHX溶液的pH

C. 由于Z元素的非金屬性比Y強,所以Z氫化物的酸性較強

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