（14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H 2 SO 4 ）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物
| （14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H 2 SO 4 ）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。
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H 2 SO 4 的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：K sp （CuS） K sp （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．KMnO 4 B．HNO 3 C．H 2 O 2 D．Cl 2 （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（Fe 3 ＋ ）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Zn 2+ ”步骤中发生反应的化学方程式 。 |
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（1）＜（2）C（3）3．2~6．2
（4）Fe 3+ +3NH 3 ·H 2 O ="==" Fe（OH） 3 ↓+3 NH 4 +
（5）2．7×10 -20.4
（6）（NH 4 ） 2 SO 4
（7）2ZnSO 4 +NH 4 HCO 3 +3 NH 3 ·H 2 O="=" Zn 2 （OH） 2 CO 3 ↓+2（NH 4 ） 2 SO 4 + H 2 O
（1）ZnS和CuS均存在溶解平衡:ZnS（s）
ZnS（aq）=Zn 2 ＋ ＋S 2 － CuS（s） CuS（aq）=Cu 2 ＋ ＋S 2 － ，当c(H + )增大的情况下，c(S 2 － )减小的情况下，前者平衡正向移动，即离子积c(Zn 2 ＋ )×c(S 2 － )小于Ksp（ZnS），并且离子积c(Cu 2 ＋ )×c(S 2 － )大于Ksp（CuS），则Ksp（ZnS）较大
（2）从表格数据可知，在较低pH下Fe 3 ＋ 已经全部沉淀完全，但Fe 2 ＋ 与Zn 2 ＋ 沉淀的pH范围重合，故需要先用氧化剂将Fe 2 ＋ 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，H 2 O 2 最合适：2Fe 2 ＋ ＋H 2 O 2 ＋2H ＋ =2Fe 3 ＋ ＋2H 2 O
（3）由所给数据可知，为保证Fe 3 ＋ 沉淀完全，但Zn 2 ＋ 不能沉淀，可将pH控制在3．2~6．2之间
（4）Fe 3+ +3NH 3 ·H 2 O ="==" Fe（OH） 3 ↓+3 NH 4 +
（5）乙溶液中pH最小为6.2，c(OH — )最小为10 — 6.2 mol/L，c（Fe 3 ＋ ）最大为
=2．7×10 -20.4 mol/L
（6）（NH 4 ） 2 SO 4
（7）由流程中参加反应的物质及生成物可知发生的反应为：2ZnSO 4 +NH 4 HCO 3 +3 NH 3 ·H 2 O="=" Zn 2 （OH） 2 CO 3 ↓+2（NH
（4）Fe 3+ +3NH 3 ·H 2 O ="==" Fe（OH） 3 ↓+3 NH 4 +
（5）2．7×10 -20.4
（6）（NH 4 ） 2 SO 4
（7）2ZnSO 4 +NH 4 HCO 3 +3 NH 3 ·H 2 O="=" Zn 2 （OH） 2 CO 3 ↓+2（NH 4 ） 2 SO 4 + H 2 O
（1）ZnS和CuS均存在溶解平衡:ZnS（s）
ZnS（aq）=Zn 2 ＋ ＋S 2 － CuS（s） CuS（aq）=Cu 2 ＋ ＋S 2 － ，当c(H + )增大的情况下，c(S 2 － )减小的情况下，前者平衡正向移动，即离子积c(Zn 2 ＋ )×c(S 2 － )小于Ksp（ZnS），并且离子积c(Cu 2 ＋ )×c(S 2 － )大于Ksp（CuS），则Ksp（ZnS）较大（2）从表格数据可知，在较低pH下Fe 3 ＋ 已经全部沉淀完全，但Fe 2 ＋ 与Zn 2 ＋ 沉淀的pH范围重合，故需要先用氧化剂将Fe 2 ＋ 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，H 2 O 2 最合适：2Fe 2 ＋ ＋H 2 O 2 ＋2H ＋ =2Fe 3 ＋ ＋2H 2 O
（3）由所给数据可知，为保证Fe 3 ＋ 沉淀完全，但Zn 2 ＋ 不能沉淀，可将pH控制在3．2~6．2之间
（4）Fe 3+ +3NH 3 ·H 2 O ="==" Fe（OH） 3 ↓+3 NH 4 +
（5）乙溶液中pH最小为6.2，c(OH — )最小为10 — 6.2 mol/L，c（Fe 3 ＋ ）最大为
=2．7×10 -20.4 mol/L（6）（NH 4 ） 2 SO 4
（7）由流程中参加反应的物质及生成物可知发生的反应为：2ZnSO 4 +NH 4 HCO 3 +3 NH 3 ·H 2 O="=" Zn 2 （OH） 2 CO 3 ↓+2（NH
1年前
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