Question

（10分）某科研小組設計出利用工業廢酸(l0%)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案，實現廢物綜合利用，如下圖所示。

已知：各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示。

請回答下列問題：
（1）氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS
不溶，則相同溫度下：Ksp(CuS)______Ksp(ZnS)（選填“>”“<”或“=”）。
（2）物質A可使用下列物質中的   。

A．KMnO4

B．O2

C．H2O2

D．Cl2

（3）除鐵過程中加入氨水的目的是調節溶液的pH，pH應控制在________范圍之間。
（4）物質B可直接用作氮肥，則B的化學式是________。
（5）除鐵后得到的Fe(OH)₃可用KClO溶液在堿性環境下將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑——K₂FeO₄，寫出該反應的離子方程式__________。

Answer 1

（1） <   （2）   B C    （3）3.2≤pH﹤6.2 （4） (NH₄)₂SO₄    
（5）2Fe(OH)₃＋3ClO^-＋4OH^-=== 2FeO₄^2-＋3Cl^-＋5H₂O 

試題分析：（1）相同條件下，溶解度大的物質先溶解，因在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：K_sp（CuS）＜K_sp（ZnS）；
（2）除鐵過程中加入A和氨水，使亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀，故A應為氧化劑，考慮不引入新的雜質，應選BC；
（3）從圖表數據可知，鐵離子沉淀完全的PH為3.2，鋅離子開始沉淀的PH為6.2．故除鐵PH范圍為：3.2～6.2；
（4）因所用廢酸為硫酸，B又可作氮肥，所以B為（NH₄）₂SO₄；
（5）由題給信息可知，反應物為2Fe（OH）₃、ClO^-、OH^-，生成物之一為FeO₄^2-，因鐵在反應中化合價升高，故氯的化合價降低，故另一產物為Cl^-，根據元素守恒，還有水是產物．根據化合價升降法配平此方程式為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O。