Question

（2012?唐山二模）【化學-選修化學與技術】
某科研小組設計出利用工業廢酸（10% H₂SO₄）來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案實現廢物綜合利用，方案如圖所示．

已知各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示．

離子	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe2+	6.34	9.7
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

請回答下列問題：
（1）焙燒Zn₂（OH）₂CO₃的化學反應方程式是

Zn₂（OH）₂CO₃

高溫  .

2ZnO+H₂O+CO₂↑

．
（2）堆浸后加入Fe粉發生的反應的離子方程式有

Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu

．
（3）加入A物質的目的是

將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，以便除去

，下列物質作為物質A使用較好的是

C

．（填字母）
A．KMnO₄    B． HNO₃    C．H₂O₂    D．Cl₂
（4）除鐵過程中加入氨水的目的是調節溶液的pH，pH應控制在

3.2～6.2

范圍之間．
（5）物質B可直接用作氮肥，則B的化學式是

（NH₄）₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）Zn₂（OH）₂CO₃在高溫條件下分解生成氧化鋅、二氧化碳和水；
（2）堆浸后溶液中有銅離子和氫離子，加入鐵粉后與銅離子和氫離子；
（3）三價鐵離子容易除去，所以要把二價鐵離子轉化為三價鐵離子，考慮除雜過程不引入新的雜質；
（4）pH的范圍應是使鐵沉淀完全而鋅不沉淀；
（5）結合題給信息利用工業廢酸和氮肥考慮．

解答：解：（1）Zn₂（OH）₂CO₃在高溫條件下分解生成氧化鋅、二氧化碳和水，其反應方程式為：Zn₂（OH）₂CO₃

高溫  .

2ZnO+H₂O+CO₂↑，
故答案為：Zn₂（OH）₂CO₃

高溫  .

2ZnO+H₂O+CO₂↑；
（2）堆浸后溶液中有銅離子和氫離子，加入鐵粉后與銅離子和氫離子，其離子方程式為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑ Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，
故答案為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑ Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu；
（3）根據表中數據可知三價鐵離子容易除去，所以要將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，以便除去，選用，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C，
故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，以便除去；C；
（4）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，
故答案為：3.2～6.2；
（5）因所用廢酸為硫酸，B又可作氮肥，所以B為（NH₄）₂SO₄，
故答案為：（NH₄）₂SO₄．

點評：本題屬于工藝流程圖方面題目，要搞清實驗目的和題給信息，結合流程和題目設問正確解題，本題難度中等．