解题思路:流程
氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤,可得到硫酸铜、硫酸锌溶液;向酸浸液中加铁可还原出铜,经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液;然后加入A和氨水,将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去;后向滤液中加氨水等将锌离子转化为Zn2(OH)2CO3,最后焙烧,Zn2(OH)2CO3受热分解得到氧化锌.
(1)影响化学反应速率的因素有:温度、浓度、固体表面积等;
(2)相同条件下,溶解度大的物质先溶解;
(3)所用试剂能除去杂质,但不能引入新的杂质;
(4)PH的范围应使铁完全沉淀而锌不沉淀;
(5)结合题给信息利用工业废酸和氮肥考虑;
(6)从题给信息写出反应物和生成物,配平即可.
(1)影响化学反应速率的因素有多种,要提高氧化铜锌矿的酸浸速率,可采取的措施还有升高温度(增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎--增大表面积等).故答案为:适当升高温度(或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎等)
(2)相同条件下,溶解度大的物质先溶解;因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),
故答案为:<;
(3)除铁过程中加入A和氨水,使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀,故A应为氧化剂,且考虑加入A不引入新的杂质.除空气外,其他试剂均可引入新的杂质.
故答案为:B
(4)从图表数据可知,铁离子沉淀完全的PH为3.2,锌离子开始沉淀的PH为6.2.故除铁PH范围为:3.2~6.2;
故答案为:3.2~6.2
(5)因所用废酸为硫酸,B又可作氮肥,所以B为(NH4)2SO4;
故答案为:(NH4)2SO4
(6)由题给信息可知,反应物为2Fe(OH)3、ClO-、OH-,生成物之一为FeO42-,因铁在反应中化合价升高,故氯元素的化合价降低,则另一产物为Cl-,根据元素、电子、电荷守恒配平(可知产物还有水),则方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
点评:
本题考点: 金属的回收与环境、资源保护;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.
考点点评: 本题属于化学工艺流程方面的题目.要搞清实验目的和题给信息,结合流程和题目设问正确解题,综合性较强.