（14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃【探究性实验的设计与评价】 - 高考化学题库

填空题（14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe2＋

6．34

9．7

Fe3＋

1．48

3．2

Zn2＋

6．2

8．0

请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：Ksp（CuS）????????Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的????（填序号）作为试剂甲是比较合适的。
A．KMnO4????????? B．HNO3????????? C．H2O2????????????? D．Cl2
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在????????范围之间。
（4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe（OH）3反应的离子方程式??????????????????????????????????????????????????。
（5）298K时，残留在乙溶液中的c（Fe3＋）在 __??????????mol/L以下。
[Fe（OH）3的

= 2．70×10-39]
（6）乙的溶液可直接用作氮肥，则乙的化学式是??????????。
（7）请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式????????????????????????。

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2＋	6．34	9．7
Fe3＋	1．48	3．2
Zn2＋	6．2	8．0 请回答下列问题：（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：Ksp（CuS）????????Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。（2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的????（填序号）作为试剂甲是比较合适的。 A．KMnO4????????? B．HNO3????????? C．H2O2????????????? D．Cl2 （3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在????????范围之间。（4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe（OH）3反应的离子方程式??????????????????????????????????????????????????。（5）298K时，残留在乙溶液中的c（Fe3＋）在 __??????????mol/L以下。 [Fe（OH）3的= 2．70×10-39] （6）乙的溶液可直接用作氮肥，则乙的化学式是??????????。（7）请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式????????????????????????。本题答案：（1）＜???????（2）C???（3）3．2~6．2本题解析：（1）ZnS和CuS均存在溶解平衡:ZnS（s）ZnS（aq）=Zn2＋＋S2－? CuS（s）CuS（aq）=Cu2＋＋S2－，当c(H+)增大的情况下，c(S2－)减小的情况下，前者平衡正向移动，即离子积c(Zn2＋)×c(S2－)小于Ksp（ZnS），并且离子积c(Cu2＋)×c(S2－)大于Ksp（CuS），则Ksp（ZnS）较大（2）从表格数据可知，在较低pH下Fe3＋已经全部沉淀完全，但Fe2＋与Zn2＋沉淀的pH范围重合，故需要先用氧化剂将Fe2＋氧化，再沉淀除去，为不引入杂质同时不能与加入的氨水反应，H2O2最合适：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O （3）由所给数据可知，为保证Fe3＋沉淀完全，但Zn2＋不能沉淀，可将pH控制在3．2~6．2之间（4）Fe3++3NH3·H2O ="==" Fe（OH）3↓+3 NH4+ （5）乙溶液中pH最小为6.2，c(OH—)最小为10—6.2mol/L，c（Fe3＋）最大为=2．7×10-20.4mol/L （6）（NH4）2 SO4 （7）由流程中参加反应的物质及生成物可知发生的反应为：2ZnSO4 +NH4HCO3 +3 NH3·H2O="=" Zn2（OH）2CO3 ↓+2（NH4）2 SO4 + H2O 本题所属考点：【探究性实验的设计与评价】本题难易程度：【一般】 It is a bad cloth that will take no colour. 布再坏也能染色。

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